マルチスケールシミュレーション・ソフトウェア
J-OCTA
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J-OCTA
ガス拡散解析
全原子分子動力学（Full-Atomistic MD）により、PDMSやポリイソプレン中の酸素と二酸化炭素の拡散性を評価しました。PDMSについてはコンタクトレンズの酸素透過性と関係があります。ポリイソプレンについてはタイヤ材料のガスバリア性と関係があります。温度性や分子種による拡散性の違いを議論しました。
解析・利用例のポイント
- シナリオ機能による構造作成
- 分身の運動から拡散係数を評価
- 分子種・温度による拡散性の違いを評価
シナリオ機能による構造作成
PDMS（ポリジメチルシロキサン）とPI（ポリイソプレン）のアモルファス構造を構築して、J-OCTAのシナリオ機能を用いて気体分子を挿入しました。
PDMS中の酸素分子
拡散係数の評価
気体分子のダイナミクスの結果から平均二乗変異（MSD）を評価しました。その傾きから自己拡散係数を求めることができます。酸素と二酸化炭素の自己拡散係数を比較すると、実験データと整合する傾向が得られました。その他、拡散係数の温度依存性も評価しました。
拡散係数の温度依存性
参考文献
- Jie Han and Richard H.Boyd, Polymer, vol.37, 10, pp.1797, 1996
- Polyinfoデータベースより抜粋
- Y.Tamai, H.Tanaka and K.Nakanishi, Macromolecules, vol.27, pp.4498, 1994
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