Ατομιστικές προσομοιώσεις Μοριακής Δυναμικής νανοσύνθετων υλικών νανοσωλήνας άνθρακα - πολυμερικής μήτρας.

Μπάρδας, Χρήστος; Bardas, Christos

dc.contributor.author	Μπάρδας, Χρήστος	el
dc.contributor.author	Bardas, Christos	en
dc.date.accessioned	2017-08-31T07:00:29Z
dc.date.available	2017-08-31T07:00:29Z
dc.date.issued	2017-08-31
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45442
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.7372
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μικροσυστήματα και Νανοδιατάξεις”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Μοριακή Δυναμική	el
dc.subject	Προσομοιώσεις	el
dc.subject	Νανοσύνθετα υλικά	el
dc.subject	Νοσωλήνας άνθρακα	el
dc.subject	Πολυμερική μήτρα	el
dc.subject	Molecular Dynamics Simulations	en
dc.subject	Nanocomposite materials	en
dc.subject	Carbon nanotube	en
dc.subject	Polymer matrix	en
dc.subject	Pmma	en
dc.title	Ατομιστικές προσομοιώσεις Μοριακής Δυναμικής νανοσύνθετων υλικών νανοσωλήνας άνθρακα - πολυμερικής μήτρας.	el
dc.title	Atomistic Molecular Dynamics Simulations of carbon nanotubes - polymer matrix nanocomposite materials.	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Προσομοιώσεις	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-06-26
heal.abstract	Nanocomposite systems which contain carbon nanotubes embedded into polymer matrices constitute a very prominent category of materials for multiple novel applications. One of the most appealing attributes of such materials is the dependency of their properties on the geometrical and physiochemical characteristics of the nanotubes. A key issue that directly affects the properties and the performance of these materials is associated with the inherent tendency of pristine carbon nanotubes to form agglomerates, resulting in poor dispersion in the matrix material. A promising solution to the issue of aggregation relies in the surface modification of nanotubes through chemical or/and physical functionalization utilizing molecules of variable chemical composition, length and geometry. In addition, the functionalization mechanism can also be considered as a way of varying the cohesion forces between the nanotube and the host matrix material. The present thesis focuses on carbon nanotubes, either in their pristine or in substituted forms, using polar carboxylic and hydroxyl groups inside polar acrylic matrices. The scope of our studies is to determine the effect of surface substitution on the properties of the nanocomposite material through Molecular Dynamics Simulations. Initial configurations are generated via the bond-by-bond growth of polymeric macromolecules in the presence of a carbon nanotube of a given surface substitution. Structural, mechanical and dynamical properties are calculated at thermodynamic equilibrium under controlled temperature and pressure for various physicochemical characteristics regarding the carbon nanotube.	en
heal.abstract	Τα σύνθετα συστήματα που αποτελούνται από νανοσωλήνες άνθρακα εντός πολυμερικών μητρών αποτελούν μία αναδυόμενη κατηγορία νανοσύνθετων υλικών για πολλαπλές εφαρμογές. Χαρακτηριστικό των υλικών αυτών είναι η κατά το δοκούν μεταβολή των ιδιοτήτων της εκάστοτε πολυμερικής μήτρας συναρτήσει της περιεκτικότητας και της διασποράς αλλά και των γεωμετρικών και φυσικοχημικών χαρακτηριστικών των νανοσωλήνων. Ένα βασικό ζήτημα που επηρεάζει άμεσα τις ιδιότητες και την απόδοση των παραπάνω υλικών συνδέεται με την εγγενή τάση των τέλειων νανοσωλήνων άνθρακα να σχηματίζουν συσσωματώματα, εμφανίζοντας φτωχή διασπορά στο υλικό της μήτρας. Μία εν δυνάμει λύση στο ζήτημα της συσσωμάτωσης είναι η επιφανειακή μεταβολή των νανοσωλήνων μέσω χημικής ή/και φυσικής προσκόλλησης μορίων μεταβλητής χημικής σύστασης, μήκους και γεωμετρίας. Επιπλέον, ο εν λόγω μηχανισμός μπορεί να θεωρηθεί και ως ένας τρόπος μεταβολής των δυνάμεων συνοχής μεταξύ του νανοσωλήνα και του υλικού της μήτρας. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται σε νανοσωλήνες άνθρακα, είτε στην καθαρή είτε στην υποκατεστημένη τους μορφή, κατά την οποία εξετάζεται η περίπτωση χημικά προσδεμένων πολικών ομάδων καρβοξυλίου και υδροξυλίου, εντός πολικών ακρυλικών μητρών. Απώτερος σκοπός των μελετών μας είναι ο προσδιορισμός της επίδρασης της επιφανειακής υποκατάστασης στις ιδιότητες του σύνθετου υλικού μέσω προσομοιώσεων Μοριακής Δυναμικής. Αρχικές απεικονίσεις παράγονται μέσω της τμηματικής γένεσης των πολυμερικών μακρομορίων της μήτρας, παρουσία εγκλείσματος νανοσωλήνα άνθρακα δεδομένης επιφανειακής υποκατάστασης. Δομικές, μηχανικές και δυναμικές ιδιότητες υπολογίζονται σε κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας, υπό δεδομένη θερμοκρασία, πίεση και φυσικοχημικά χαρακτηριστικά μήτρας και νανοσωλήνα.	el
heal.advisorName	Θεοδώρου, Θεόδωρος	el
heal.committeeMemberName	Τσουκαλάς, Δημήτρης	el
heal.committeeMemberName	Χριστοφόρου, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	true