کاربرد شبیه سازی دینامیک مولکولی در سامانه های پلیمری

در سالهای اخیر شبیه سازی دینامیک مولکولی به یکی از ابزارهای مهم برای حل مسائل پیچیده پیش روی علوم مختلف از جمله علوم و مهندسی پلیمر، تبدیل شده است. شبیه سازی دینامیک مولکولی این امکان را فراهم می آورد که رفتار پلیمرها به صورت کیفی در مقیاس مولکولی مورد مطالعه قرار گیرد و تحلیل عمیق تری از پدید ههای مختلف فیزیکی حاصل شود. مطالعه سامانه های مختلف پلیمری در مقیاس مولکولی با آشکار کردن رفتار مولکول ها و زنجیرهای پلیمری اعم از آرایش یافتگی آن ها نسبت به یکدیگر، نحوه برقراری برهمکنش ها و آگاهی از سازوکارهای مولکولی، دانش طراحی سامانه ها را در کاربردهای گوناگون فراهم کرده است. تعیین مسیر طبیعی حرکت مولکول ها و زنجیرها در طول انجام فرآیندهای مختلف که با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی امکان پذیر است، جزئیات ساختاری ودینامیکی مولکول ها و به دنبال آن خواص ترمودینامیکی، حرارتی و مکانیکی سامانه را فراهم می کند. تلاش های صورت گرفته در زمینه شبیه سازی به علت کاهش هزینه های ساخت مواد و ارائه اطلاعات مفید بدون انجام آزمایش های متعدد و پرهزینه، شبیه سازی مولکولی را به عنوان روشی کارآمد در گسترش و طراحی سامانه های مختلف پلیمری نظیر نانوکامپوزیت های پایه پلیمری، چسب ها، غشاهای پلیمری، حامل های دارویی، محلول های پلیمری و ازدیاد برداشت نفت معرفی کرده است. در مقاله حاضر به مرور برخی از کاربردهای شبیه سازی دینامیک مولکولی در زمینه های مختلف علوم و مهندسی پلیمر اشاره شده است. از این رو، اهمیت گسترش استفاده از این ابزار مفید محاسباتی برای درک عمیق پدیده های دینامیکی و طراحی سامانه های پلیمری قبل از به کارگیری هرگونه روش ساخت آزمایشگاهی مورد تاکید قرار گرفته است.