مطالعه ديناميك مولكولي رفتار ترشوندگي سطح اصلاح شده (001) كوارتز با استفاده از نانوذرات آبران

در تحقيق حاضر، اصلاح آبراني سطح كاني‌ كوارتز توسط جذب نانوذرات آبران پلي استايرن و گرافن به كمك شبيه‌سازي ديناميك مولكولي مورد بررسي قرار گرفت. شبيه‌سازي‌ها روي سطح (001) كاني بشدت آبدوست كوارتز انجام گرفت. نانوذرات پلي‌استايرن با درصد پوشش‌هاي مختلف سطح و نانوشيت‌هاي گرافن بصورت يك، دو، چهار و شش لايه ايجاد و جذب آن بر روي سطح كوارتز شبيه‌سازي شد.سپس زاويه تماس، ممان دوقطبي‌هاي مولكول هاي آب و اندركنش‌هاي درون‌مولكولي و بين‏مولكولي مابين نانوذرات مختلف، سطح كوارتز به عنوان يك بستر فوق آبدوست و مولكول‏هاي آب تشكيل‌دهنده قطره بعنوان شاخص ترشوندگي، مورد اندازه‌گيري قرار گرفتند. تحليل نتايج حاصل از انجام شبيه سازي‌ها نشان داد كه سطح بكر و بدون پوشش كاني كوارتز يك توزيع بالا ولي نامتقارن از بار الكتريكي تحمل ميكند كه موجب ايجاد تنش شديد سطحي و رفتار آبدوستي شديد سطح كاني مي‌شود. ولي، با جذب نانوذرات پلي‌استايرن و گرافن، رفتار ترشوندگي سطح دگرگون شده و به آبران تغيير مي‌يابد. تغييرات در انرژي سطح ناشي از جذب نانوذرات نيز، به صورت متقابل سبب تغييرات گسترده در آرايش ممان دوقطبي‌ مولكول‌هاي آب نانوقطرات شكل گرفته بر روي سطح كوارتز مي‌گردد.