شرایط وقوع پدیده شفافیت ترشوندگی نانورولایه های گرافینی در سیستم مس - گرافین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده علوم، گروه فیزیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

در این پژوهش، نانوساختار دوبعدی گرافین به عنوان رولایه و مس با سمتگیری بلوری 111 به عنوان بستر شبیه سازی شده است. شبیه­سازی­­ها به روش دینامیک مولکولی و به کمک نرم افزار LAMMPS انجام شده است.نتایج شبیه سازی ها روی سیستم­هایی با تعداد متفاوت مولکول­های آب نشان می­دهد که برای نانوقطره های متشکل از 4000 مولکول و بالاتر،زاویه تماس مستقل از اندازه نانوقطره است.بنابراین نانوقطرات متشکل از 4000 مولکول مورد استفاده قرار گرفتند. به منظور بررسی نقش بستر بر وقوع و تداوم شفافیت ترشوندگی گرافین،قدرت برهم کنشی اتم­های مس با مولکول­های آب را تغییر داده و وضعیت شفافیت ترشوندگی گرافین را در هرحالت بررسی کردیم. نتایج بدست آمده حکایت از وقوع شفافیت ترشوندگی گرافین در تمامی موارد مورد بررسی داشت.در بخش نهایی،شبیه سازی ها برای نانورولایه های زوج گرافینی انجام شد. قدرت برهم­کنشی هر کدام از رولایه­های 1 و 2 با مولکول های آب در وضعیت­های متفاوت در سه حالت برهم کنش برابر،قوی بر ضعیف و ضعیف بر قوی بررسی شد. مجموع نتایج بدست آمده نشان داد که قدرت برهم­کنش رولایه بالایی در مقایسه با رولایه پایین، نقش پررنگ تری بر ترشوندگی سیستم دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Conditions of occurrence of wetting transparency of graphene nano-coatings in Cu-Graphene system

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Ebrahimi
  • aref pishevar
University of Birjand
چکیده [English]

In this research, two-dimensional graphene nanostructure as a coating and copper with 111 crystal orientation as a substrate were simulated. All simulations were performed by molecular dynamics using LAMMPS software. Simulation results on systems with different number of molecules Water droplets show that for nanoparticles consisting of 4000 molecules and above, the contact angle is independent of the nanoparticle size. Therefore, nanoparticles consisting of 4000 molecules were used. In order to investigate the role of the substrate on the occurrence and persistence of graphene wetting transparency, we changed the interaction power of copper atoms with water molecules and investigated the state of graphene wettability transparency in each case. The results showed the occurrence of graphene wetting transparency in all cases. In the final part, simulations were performed for graphene pair nanorods. The interaction strength of each of layers 1 and 2 with water molecules in different states was investigated in three states of equal interaction, strong on weak and weak on strong. . The sum of the results showed that the interaction strength of the upper coating has a more prominent role on the wettability of the system compared to the lower coating.

کلیدواژه‌ها [English]

  • wetting and contact angle
  • wetting transparency
  • molecular dynamics
  • nano-coating. graphene
  • hydrophilicity and hydrophobicity