شبیه سازی دینامیک مولکولی یک فیلم نازک پلیمری : پلی آمید-6،6 در تماس با صفحه سیلیکا و خلاء

در این کار تلاش شد تا با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی به بررسی رفتار دینامیکی و خواص ساختاری فیلم های نازک پلی آمید 6،6 محدودشده بین سطح سیلیکا در یک سمت و خلأ در سمت دیگر آن در فضای نانو پرداخته شود. زنجیره های پلیمری حاوی ده واحد شیمیایی تکرارشونده (مونومر) هستند. ساختار و دینامیک پلی آمید 6،6 در مجاورت صفحه ی سیلیکا به عنوان مدلی از یک پلیمر قطبی در ارتباط با یک صفحه ی قطبی و توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی بین سطح و پلیمر در دمای پایین بررسی شد. رفتار پلیمر در مجاورت سطح متفاوت از رفتار پلیمر توده است، زیرا سطح بر روی پلیمری که در مجاورت آن است تا فاصله ای به نام ضخامت بین فاز تأثیر می گذارد. با نتایج حاصل از این پروژه، رفتار و ساختار پلیمر قطبی حول نانو صفحه قطبی به خوبی آشکار گردید. بررسی خواص استاتیکی پلیمر در تماس با سطح سیلیکا نشان می دهد که پلیمر در کنار سطح لایه های منظم تشکیل می دهد. مطالعه ی جهت گیری بردار صفحه ی متیلن آمید و شعاع چرخش پلیمر نشان می دهد که زنجیره های پلیمری در کنار سطح سیلیکا ساختار کشیده به خود می گیرند. در نزدیکی سطح به دلیل قطبیت سطح پیوند هیدروژنی بین سطح و پلیمر تشکیل می شود. حداکثر تعداد پیوند هیدروژنی بین گروه های آمیدی پلیمری در لایه های منظم مجاور دیده می شود. نزدیک به مرز خلأ، به دلیل چگالی کمتر اتم های آمید، پیوندهای هیدروژنی کمتر از پلیمر توده است. مطالعه ی اثر سطح روی دینامیک پلیمر نشان می دهد که زنجیره های پلیمر نزدیک به سطح سیلیکا، ضریب نفوذ کمتری نسبت به سیال توده دارند و نزدیک به مرز خلأ ضریب نفوذ بیش تری نسبت به سیال توده دارند.