[解析事例] DPDによる溶媒蒸発シミュレーション
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溶媒蒸発プロセスを考慮した相分離挙動の解析
目的と手法
COGONACのDPDを用いて、溶媒蒸発にともなうポリマー相分離のシミュレーションを実施しました。ポリマー2成分、溶媒、気相をDPD粒子で表現し、溶媒成分が気相領域に移動して気相成分に変化することで蒸発現象を表現しています。
解析結果
図1は、分かりやすくするため、ポリマー2成分のみを赤色と黄色で表現しています。初期状態では溶媒の存在により混合している2つの成分は、溶媒が蒸発するにつれて相分離構造を形成していきます。この結果では、まず基板に平行な相分離構造が形成され、最終的には基盤に垂直な相分離構造が形成されています。
その他、例えば、成分間の相互作用、溶媒の蒸発速度、基板への濡れ性を変化させることで相分離構造が変化していく様子を評価することが可能です。計算条件などの詳細は文献[1]を参照してください。
図1. Phase separated structure of polymer thin film caused by solvent evaporation
- ●参考文献
- [1] Nihon Reoroji Gakkaishi, Vol.36, 93-98
https://www.jstage.jst.go.jp/article/rheology/36/2/36_2_93/_pdf
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