مطالعه دینامیک پخش یک ذره کروی در یک محلول پلیمری

دیده پخش یک ذره براونی در حضور موانع یا ماکرومولکول های محلول در حلال در طبیعت مصادیق فراوانی دارد. حضور موانع یا ماکرومولکول هایی که دینامیک بسیار کندی نسبت به ذره براونی مورد نظر دارد، باعث می شود بخش هایی از فضا، از دسترس ذره خارج شود. در این حالت گفته می شود، دینامیک ذره از مدل گشت تصادفی محدود شده پیروی می کند. گشت تصادفی محدود شده، در دهه های گذشته بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است. یکی از سوال های مطرح در این مسئله، نحوه وابستگی ضریب پخش ذره براونی به چگالی موانع است. علاوه بر اثر موانع، ساختار موانع نیز در دینامیک ذره پخش شونده موثر است، از جمله متغیرهای مهم در ساختار موانع، انعطاف پذیری آنها می باشد. از دیگر مباحث مهم در این مسئله، وجود رژیم های پخش غیرعادی در دینامیک ذره براونی است. در اغلب شبیه سازی ها، موانع به شکل دو بعدی بوده و ضخامتی برای آنها در نظر گرفته نشده است. مدلی که به واقعیت نزدیکتر باشد باید سه بعدی باشد که در این پایان نامه این مورد لحاظ شده و برای موانع، حجم در نظر گرفته شده است. در این پایان نامه، به ازای مقادیر سختی خمشی مختلف پلیمرها، وابستگی ضریب پخش یک ذره کروی به غلظت پلیمرها در محلول به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی و در سه بعد مورد مطالعه قرار گرفته است. در غلظت های مختلف، رژیم های پخشی مختلفی مشاهده شده است.