رسانش گرمایی در فصل مشترک زنجیره پلی‌اتیلن‌گلیکول و آب به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی

مطالعه پدیده انقال حرارت در میان پلیمرها بسیار اهمیت دارد. اما پلی‌اتیلن‌گلیکول از بین پلیمرها به دلیل شباهت تاشدگی آن با پروتئین‌ها و کاربرد‌های بسیاری که در صنایع مختلف دارد، حائز اهمیت است. امروزه، در مباحث انتقال حرارت، محاسبه کمیت رسانش گرمایی در فصل مشترک در میان پروتئین‌ها و دیگر پلیمرها با آب قابل توجه است. در این تحقیق، به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی غیر تعادلی گذرا به محاسبه رسانش گرمایی در فصل مشترک زنجیره پلی‌اتیلن‌گلیکول و آب پرداخته می شود. براساس نتایج این مطالعه، مقادیر رسانش گرمایی بین سطح مشترک پلی‌اتیلن‌گلیکول و آب در دماهای مختلف 350-290 کلوین محاسبه و مقادیر رسانش گرمایی مرزی در محدوده gw/m^2 k 1.5 – 0.8 بدست آمد. به طوری که با افزایش دمای60 کلوین، مقدار رسانش گرمایی مرزی، افزایش 75 درصدی را نشان می دهد.

heat conduction at the interface of polyethylene glycol chain and water by molecular dynamics simulation

studying heat transfer phenomena among polymers is highly significant. however, among polymers, polyethylene glycol stands out due to its similarity in terms of folding and unfolding to proteins and numerous applications across various industries. nowadays, in heat transfer discussions, calculating thermal conductance at the interface between proteins and other polymers with water is considerable. in this study, transient non-equilibrium molecular dynamics simulation is used to calculate thermal conductance at the interface between polyethylene glycol chains and water. according to the results of this study, thermal conductance values in the interface of polyethylene glycol and water at different temperatures of 290-350 kelvin were calculated, and interfacial thermal conductance values in the range of 0.8-1.5 gw/m^2 k were obtained. interestingly, with a temperature increase of 60 kelvin, the interfacial thermal conductance shows a 75% increase.