مطالعه فرآیند پخش غیرفعال و فعال یک ماکرومولکول میله ای شکل در حضور موانع به روش دینامیک مولکولی

در این پایان نامه پدیده ی پخش مسدود شده ی غیرفعال و فعال ماکرومولکول های میله ای شکل به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است. بستگی دینامیک ماکرومولکول به چگالی موانع در محیط بررسی شده و دیده شده است که فرآیند پخش دارای رژیم های پخش غیرعادی است. طول مدت رژیم زیرپخشی ماکرومولکول با افزایش طول آن و چگالی موانع در محیط افزایش می یابد. همچنین، بر خلاف ماکرومولکول های پلیمری انعطاف پذیر، نشان داده شده است که ضریب پخش ماکرومولکول میله ای شکل وابستگی شدیدی به طول آن دارد. وابستگی ضریب پخش به چگالی موانع با نظریه های موجود در این زمینه مقایسه شده و نشان داده شده است که این وابستگی به خوبی با یک تابع توانی از کسر حجم آزاد توضیح داده می شود. در بررسی فرآیند پخش ماکرومولکول میله ای فعال، دیده می شود که یک رژیم ابرپخشی، به مجموعه ی رژیم های چهارگانه میله ی غیرفعال اضافه می شود که بلافاصله پس از رژیم زیر پخشی حاصل از حضور موانع اتفاق می افتد. مدت زمان این رژیم نیز با افزایش چگالی موانع و طول میله، بیشتر می شود. وابستگی ضریب پخش ماکرومولکول میله ای شکل خودپیش ران به چگالی موانع با افزایش اندازه ی نیروی رانشی، از رفتار یکنوای نزولی به رفتار غیریکنوا تبدیل می شود. به طوریکه در چگالی های کم موانع، افزایش مقدار نیرو، پدیده ی پخش را تقویت می کند ولی در چگالی های بالاتر اثر موانع غالب شده و فرآیند را کندتر می کند. با تبدیل مختصات از چارچوب آزمایشگاه به چارچوب جسم، اثر نیروی رانشی به شکل سرعت سوق میله مشاهده می شود. برخلاف ضریب پخش، مقدار سرعت سوق با افزایش چگالی موانع به طور یکنوا کاهش می یابد.