کاربرد شبیه سازی دینامیک مولکولی

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 ه های 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.