Beräkningsstudier på molekyl- och makronivå av molekylär genomtränglighet i polymera material
Startdatum: 2013-01-01
Slutdatum: 2015-06-30
Kompositmaterial där nanopartiklar tillsatts en plast har i många fall visat sig ha bättre egenskaper än plasten i sig. Till exempel minskar genomträngligheten av syrgas om plasten blandats med tallriksformade nanomaterial.
Användningen av simuleringar på atomnivå har fördelen att man i detalj kan följa atomer och molekylers rörelser över tid. Dessutom kan man beräkna ett materials egenskaper på både mikro och makro-nivå. I en datormodell kan man lätt göra ändringar i sammansättningen av materialet och man kan därmed förutsäga egenskaper hos nya material. De data man får fram i en atomistisk modell kan sedan användas som startbetingelser i en simulering vid en större skala (t.ex. finita element metoder). Att på detta sätt kombinera simuleringar i olika skalor kallas för multiskal-modellering, vilket är ett kraftfullt verktyg inom materialdesign och en metod som legat till grund för utnämningen av Nobelpriset i Kemi 2013.
I detta projekt beräknas koefficienter för diffusion, löslighet och permeabilitet för små molekyler genom kompositmaterial. Metoderna som används är företrädesvis molekyldynamik och Monte Carlo-simuleringar. Resultaten från dessa atomistiska simuleringar används sedan vid finita element-beräkningar.
Detta projekt finansieras delvis av KK-stiftelsen.
Projektledare
Kim Bolton
Professor
Prorektor
033-435 4602