شرايط وقوع پديده شفافيت ترشوندگي نانو رولايه هاي گرافيني در سيستم مس - گرافين

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

در اين پژوهش، نانوساختار دوبعدي گرافين به عنوان رولايه و مس با سمتگيري بلوري 111 به عنوان بستر شبيه سازي شده است. شبيه­ سازي­­ ها به روش ديناميك مولكولي و به كمك نرم افزار LAMMPS انجام شده است.نتايج شبيه سازي ها روي سيستم­هايي با تعداد متفاوت مولكول­هاي آب نشان مي­دهد كه براي نانوقطره هاي متشكل از 4000 مولكول و بالاتر،زاويه تماس مستقل از اندازه نانوقطره است.بنابراين نانوقطرات متشكل از 4000 مولكول مورد استفاده قرار گرفتند. به منظور بررسي نقش بستر بر وقوع و تداوم شفافيت ترشوندگي گرافين،قدرت برهم كنشي اتم­ هاي مس با مولكول­هاي آب را تغيير داده و وضعيت شفافيت ترشوندگي گرافين را در هرحالت بررسي كرديم. نتايج بدست آمده حكايت از وقوع شفافيت ترشوندگي گرافين در تمامي موارد مورد بررسي داشت.در بخش نهايي،شبيه سازي ها براي نانو رولايه هاي زوج گرافيني انجام شد. قدرت برهم­كنشي هر كدام از رولايه­ هاي 1 و 2 با مولكول هاي آب در وضعيت ­هاي متفاوت در سه حالت برهم كنش برابر،قوي بر ضعيف و ضعيف بر قوي بررسي شد. مجموع نتايج بدست آمده نشان داد كه قدرت برهم­كنش رولايه بالايي در مقايسه با رولايه پايين، نقش پررنگ تري بر ترشوندگي سيستم دارد.

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.