|
Title
|
شبيه سازي ديناميك مولكولي مكانيسم خود تجمعي ذرات وصله دار سه تكه اي
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
self assembly, simulation, patchy particles
|
|
Abstract
|
ذرات وصلهدار دسته جديدي از ذرات كلوئيدي با برهمكنشهاي ناهمگون هستند. اين ذرات با تشكيل ابرشبكههاي
باز، كاربردهاي اميدواركنندهاي در دارورساني هدفمند، كاتاليزگري، ساخت بلورهاي فوتوني و حسگرهاي شيميايي،
ذخيرهسازي اطالعات و ساخت مواد نو دارند. بطور خاص ذرات كلوئيدي وصلهدار به عنوان واحدهاي سازنده استفاده
ميشوند. تعداد، پهنا و موقعيتهاي متفاوت وصلهها در تعيين ساختار نهايي نقش موثر دارند. تا اكنون پژوهشهاي
فراواني در زمينه سنتز اين ذرات انجام شده است. اما به دليل محدوديتهاي تجربي، كمتر به مكانيسم خودتجمعي
ذرات كلوئيدي وصلهدار پرداخته شده است. در مقابل، شبيه سازي رايانهاي ابزار قدرتمندي در درك مكانيسم فرايند
خودتجمعي، تبلور و شناخت نقش واحدهاي سازنده در معماري سازههاي حاصل از خودتجمعي است. در اين پژوهش
با توسعه يك مدل دقيق )شامل بستر، حالل، جزئيات شيميايي نانوذره و بارهاي سطحي( به درك مكانيسم خودتجمعي
ذرات وصلهدار پرداختهايم. يافتههاي ما نشان ميدهند كه عالوه بر هسته زايي چندگانه در سيستم، هسته زايي شبكه
خودتجمعي يافته )كاگوم در ذرات دو وصلهاي( از مكانيسم دو مرحلهاي پيروي ميكند. در ادامه با رشد هستهها، وجوه
همتراز و ناهمتراز در مرز دانهها پديدار ميشوند. عدم همترازي صفحههاي تقارني هستههاي همسايه مانع از رشد
هستههاي كوچكتر ميشود. هستههاي كوچكتر با ذوب و سپس هستهزايي مجدد ميتوانند در سطح مشترك به
هستههاي بزرگتر بپيوندند. عالوه بر اين ما شاهد شماري هستههاي پسابحراني در سيستمهاي بزرگتر بوديم. چنين
مكانيسم هستهزايي/ رشد ناقص با آزمايشهاي تجربي اخير مطابقت كامل دارد. همچنين مشخص شد كه انتقال فاز
جامد ـ جامد )هگزاگونال به كاگوم( در فوق گرمايش هاي ماليم، يك مكانيسم دو مرحلهاي را دنبال ميكند. ابتدا يك
مرحله آهسته )تشكيل يك قطره مايع( و به دنبال آن يك مرحله سريعتر )هستهزايي كاگوم از قطره مايع( رخ ميدهد.
اگر چه اين مدل دقيق جزئيات فرايند خودتجمعي را به خوبي نشان ميدهد، اما هزينه محاسباتي بااليي دارد. بنابراين
در بخش ديگري از كار به توسعه يك مدل دانهبندي درشت )بر اساس مدل مفصل( پرداختهايم. از اين مدل براي
شبيهسازي ذرات سه و چهار وصلهاي استفاده شده است. يافتههاي ما نشان ميدهند كه گستره پايداري فاز مايع، به
پهنا و تعداد وصلهها بستگي دارد. اگرچه نسبت به ذرات همگون با برهمكنشهاي دوربرد، گست
|
|
Researchers
|
Ali Gharibi (Student) , Hossein Eslami (Primary advisor) , Nargess Mehdipour (Advisor)
|