Molecular rheology of unentangled polymer melts in nanochannels

Newton tipi davranış göstermeyen kısa zincirli polimer eriyiklerin reolojik özelliklerini nano ölçekli kısıtlanmaya odaklanarak moleküler düzeyde araştırıyoruz. Tüm-atom moleküler dinamik (MD) ve kaba-taneli simülasyonlar kullanarak çeşitli topolojilere sahip oligomer eriyiklerinin dengede olmayan koşullar altında davranışını inceliyoruz. Bulgularımız Oldroyd-B ve genelleştirilmiş Phan-Thien--Tanner (gPTT) modellerinin nano ölçekteki olayları yakalamadaki sınırlamalarını vurgulayarak sürekli modellerden elde edilen tahminlere kıyasla sabit durumunda mikroskobik gerilme tensöründe önemli sapmalar olduğunu ortaya koymaktadır. Bu sapmaların azalan kısıtlanma ile azalan ve yığın sistemlerde kaybolan aşırı viskoelastik gerilimle sonuçlandığını gösteriyoruz. Bu aşırı gerilme, adsorbe edilmiş zincirlerin polimer fırçalarına benzeyen katmanlar oluşturduğu yüzeylerin yakınındaki karbon-karbon bağlarının uzaysal yönelimine bağlıdır. Ek olarak, zincir sertliği, yüzey-oligomer çekimi ve moleküler değişkenlerin reolojik tepkiler üzerindeki etkilerini araştırarak, moleküler ölçekli gözlemler ile kısıtlanmış polimerik sistemlerdeki makroskopik davranışlar arasındaki etkileşimin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlıyoruz.