Molecular rheology of unentangled polymer melts in nanochannels
Dolanık olmayan polimer eriyiklerinin nano-kanallar içerisindeki moleküler reolojisi
- Tez No: 895377
- Danışmanlar: DOÇ. DR. LUCA BIANCOFIORE, DR. ÖĞR. ÜYESİ AYKUT ERBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Physics and Physics Engineering, Mechanical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Newton tipi davranış göstermeyen kısa zincirli polimer eriyiklerin reolojik özelliklerini nano ölçekli kısıtlanmaya odaklanarak moleküler düzeyde araştırıyoruz. Tüm-atom moleküler dinamik (MD) ve kaba-taneli simülasyonlar kullanarak çeşitli topolojilere sahip oligomer eriyiklerinin dengede olmayan koşullar altında davranışını inceliyoruz. Bulgularımız Oldroyd-B ve genelleştirilmiş Phan-Thien--Tanner (gPTT) modellerinin nano ölçekteki olayları yakalamadaki sınırlamalarını vurgulayarak sürekli modellerden elde edilen tahminlere kıyasla sabit durumunda mikroskobik gerilme tensöründe önemli sapmalar olduğunu ortaya koymaktadır. Bu sapmaların azalan kısıtlanma ile azalan ve yığın sistemlerde kaybolan aşırı viskoelastik gerilimle sonuçlandığını gösteriyoruz. Bu aşırı gerilme, adsorbe edilmiş zincirlerin polimer fırçalarına benzeyen katmanlar oluşturduğu yüzeylerin yakınındaki karbon-karbon bağlarının uzaysal yönelimine bağlıdır. Ek olarak, zincir sertliği, yüzey-oligomer çekimi ve moleküler değişkenlerin reolojik tepkiler üzerindeki etkilerini araştırarak, moleküler ölçekli gözlemler ile kısıtlanmış polimerik sistemlerdeki makroskopik davranışlar arasındaki etkileşimin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlıyoruz.
Özet (Çeviri)
We investigate the rheological properties of non-Newtonian melts of short polymer chains at the molecular level, with a focus on nanoscale confinement. Using a combination of all-atom molecular dynamics (MD) and coarse-grained simulations, we examine the behavior of oligomer melts with various topologies under non-equilibrium conditions. Our findings reveal significant deviations in the microscopic stress tensor under steady-state shear compared to predictions from continuum models, highlighting the limitations of the Oldroyd-B and generalized Phan-Thien–Tanner (gPTT) models in capturing nanoscale phenomena. We demonstrate that these deviations result in excess viscoelastic stress, which diminishes with decreasing confinement and vanishes in bulk systems. This excess stress is linked to the spatial orientation of carbon-carbon bonds near surfaces, where adsorbed chains form effective polymer brush-like layers. Additionally, we explore the effects of chain rigidity, surface-oligomer attraction, and molecular variables on rheological responses, providing a comprehensive understanding of the interplay between molecular-scale phenomena and macroscopic behavior in confined polymeric systems.
Benzer Tezler
- Kısmi gliseritlerin mayonezin emülsiyon stabilitesi ve reolojisi üzerine etkisi
Effect of partial glycerides on the stability and rheology of mayonnaise
MERYEM NUR KANTEKİN ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Gıda MühendisliğiAnkara ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AZİZ TEKİN
- Seramik çamurunun reolojisine etki eden faktörlerin incelenmesi ve endüstriyel seramik karoların fizikomekanik özelliklerinin yanıt yüzey yöntemi kullanılarak sinterleme sıcaklığı ve süresine bağlı optimizasyonu
Investigation of factors affecting the rheology of ceramic slurry and optimization of physicomechanical properties of industrial ceramic tiles based on sintering temperature and time using response surface methodology
NİHAN ERCİOĞLU AKDOĞAN
Doktora
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER METE KOÇKAR
- Rheology modifying agents: A key technology developed by using microorganismsv
Rheoloji değiştirme ajanları: Mikroorganizmalar ile geliştirilen anahtar teknoloji
MAHZAD AZIMA
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İnşaat MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP BAŞARAN BUNDUR
- Akrilik kalınlaştırıcı monomer kompozisyonunun su bazlı boya performansı ve reolojisi üzerine etkisi
Effect of acrylic thickening monomer composition on water-based paint performance and reology
FİDAN BAL
- Effect of polylactide molecular weight on cellulose nanocrystal dispersion quality
Polilaktitin molekül ağırlığının selüloz nanokristal dağılım kalitesine etkisi
ANIL DÜNDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR