مطالعه عبور پلیمر انعطاف پذیر از یک غشای نامتقارن

انتقال پلیمر از حفره ای با قطر قابل مقایسه با قطر پلیمر در سال های اخیر مورد توجه فیزیک دانان ماده چگال نرم قرار گرفته است. بسیاری از جنبه های انتقال پلیمر از حفره های باریک مستقل از جزئیات ساختاری پلیمر و حفره بوده و به ماهیت درشت مولکولی پلیمر مربوط می شوند. در این پایان نامه، انتقال پلیمر از حفره ای در یک غشای نامتقارن به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد مطالعه قرار می گیرد. عدم تقارن غشا می تواند ناشی از قدرت برهمکنش متفاوت دو طرف غشا با پلیمر، آنتروپی متفاوت پلیمر در دو طرف غشا و یا ترکیبی از هر دو مورد باشد. نتایج به دست آمده نشان می دهد در حالتی که عدم تقارن فقط ناشی از قدرت برهمکنش متفاوت دو طرف غشا با پلیمر است، زمان عبور پلیمر از حفره بر حسب اختلاف قدرت برهمکنش، یک تابع غیر یکنوا است. همچنین نشان داده شده است که نحوه وابستگی توانی زمان انتقال پلیمر به طول آن مشابه این وابستگی در انتقال پلیمر تحت اثر نیروی خارجی است. به ازای مقدار مشخصی از تفاوت قدرت برهمکنش، زمان عبور پلیمر از حفره کمینه است. علاوه بر این، در انتقال پلیمر از حفره به دلیل آنتروپی متفاوت پلیمر در دو طرف غشا نیز، وابستگی توانی زمان عبور پلیمر به طول آن مشاهده شده و نشان داده شده است نمای وابستگی همخوانی خوبی با مسأله انتقال واداشته پلیمر از حفره دارد. اثر متحرک بودن حفره در روی غشا بر روند عبور پلیمر از غشا نیز مورد بررسی قرار گرفته است و زمان عبور پلیمر از غشا در دو حالت حفره ثابت و حفره متحرک مورد مقایسه قرار گرفته و نشان داده شده است که زمان عبور در حالت حفره متحرک، کوتاه تر و به زمان واهلش پلیمر نزدیک تر است. همین طور خروج یک رشته پلیمری از محدوده ای استوانه ای در مجاورت یک سطح مورد بررسی قرار گرفته و زمان خروج برای حالت های با و بدون برهمکنش جاذبه میان پلیمر و غشا مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است.