‏ بررسي عبور آب از نانوكانال متشكل از صفحات گرافن به روش شبيه‌سازي ديناميك مولكولي

در سال‌هاي اخير، تصفيه آب با كمك صفحات گرافن مورد توجه محققين قرارگرفته است. در فرايند تصفيه درك مكانيزم عبور آب از گرافن در ابعاد مولكولي و سنجش تأثير پارامترهاي مختلف بر آن، به طراحي بهينه فرايند كمك مي‌كند. در اين تحقيق، با استفاده از روش ديناميك مولكولي مكانيزم و پارامترهاي مؤثر بر عبور آب از يك نانوكانال متشكل از صفحات گرافن مورد بررسي قرارگرفته است. در اين مطالعه اثر تغيير فشار اعمالي وارده به سيال و ابعاد هندسي كانال بر روي دبي جريان، توزيع چگالي و ضريب نفوذ مورد بررسي قرارگرفته است. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان داد كه آب، در هنگام عبور از نانوكانال، ساختار لايه‌اي به خود مي‌گيرد. همچنين با افزايش فشار اعمالي، نفوذپذيري، سرعت و ميزان آب عبوري از نانوكانال به‌صورت مؤثري افزايش مي‌يابد. به‌طوري‌كه با افزايش اختلاف فشار از 100 به 500 مگاپاسگال، دبي عبوري بيش از 45 برابر افزايش مي‌يابد. نتايج مطالعه همچنين نشان داد كه در يك مقطع با مساحت مشخص، دبي نانوكانال مربعي 2.8 بيش از هنگامي است كه نسبت اضلاع كانال 4 به 1 باشد.