研究発表

We presented a result of coarse-grained Molecular Dynamics simulation of filled polymer melts with Sulfur-crosslink under deformation based on the Kremer-Grest Model. Under uni-axial deformation (extension) by setting Poisson's ratio to less than 0.5, facture of this polymer nanocomoposites occurs due to volume increase for increasing the strain. In order to study facture behavior, we use the original Lennard Jones potential formula (with attractive part) as interaction between polymers. The size of simulation box under periodic boundary conditions (PBC) is set to about 133nm. We put 2048 fillers, 5120 polymer chains of 1024 particles, and many crosslink into the PBC box. Due to the crosslink, all polymer chains are connected to one network gel. One filler consists of 320 particles of the C320 fullerene structure. A repulsive force from the center of the filler is applied to the particles of C320 in order to make a sphere whose diameter is about 7nm. We can observe the fracture occurs due to void created near surface of fillers for the case that interaction between polymer and filler is relatively non- attractive. Various cases of Poisson's ratio and interaction between polymer and filler are examined.

We presented a result of coarse-grained Molecular Dynamics simulation of filled polymer melts with Sulfur-crosslink under deformation based on the Kremer-Grest Model. Under uni-axial deformation (extension) by setting Poisson's ratio to less than 0.5, facture of this polymer nanocomoposites occurs due to volume increase for increasing the strain. In order to study facture behavior, we use the original Lennard Jones potential formula (with attractive part) as interaction between polymers. The size of simulation box under periodic boundary conditions (PBC) is set to about 133nm. We put 2048 fillers, 5120 polymer chains of 1024 particles, and many crosslink into the PBC box. Due to the crosslink, all polymer chains are connected to one network gel. One filler consists of 320 particles of the C320 fullerene structure. A repulsive force from the center of the filler is applied to the particles of C320 in order to make a sphere whose diameter is about 7nm. We can observe the fracture occurs due to void created near surface of fillers for the case that interaction between polymer and filler is relatively non- attractive. Various cases of Poisson's ratio and interaction between polymer and filler are examined.

Padding等が提案した粗視化高分子模型を用いて高分子濃厚系のシミュレーションを行い、その結果に対し緩和モード解析を行い動的性質を調べた。ボンド・フラクチュエーション模型のモンテカルロシミュレーションの結果に対して緩和モード解析を行った先行研究との比較を行った。緩和率分布、緩和モードの形に関し、先行研究と同様の傾向が見られた。

線状構造と環状構造が共存するトポロジーをもつ投げ縄型高分子の静的および動的性質について調べた。排除体積のある線状、環状、投げ縄型高分子のBrown動力学シミュレーションを行い、静的および動的性質の比較を行った。静的性質としては、慣性半径のセグメント数依存性の見かけの指数の特徴について明らかにした。動的性質として、緩和モード解析によって得られる緩和率分布の特徴について明らかにした。

ポリマーメルト中にフィラーを配合した系について、化学的な詳細を無視した粗視化模型を用いて、一軸伸張変形の分子動力学法シミュレーションを行った。前回よりも小さな模型を多数のパラメータに関して扱い、架橋密度依存性や変形速度依存性について、どの程度実験を再現するか等について、検討した結果を報告する。

水中のヒトリゾチームの分子動力学シミュレーションを300Kで90ns行い、その結果に対し緩和モード解析(RMA)を行い、その有効性を明らかにした。RMAでは全原子構造の大きな自由度を直接扱うことが困難である。そこで、最初に主成分分析を行い、ゆらぎの大きい少数の主成分に対してRMAを行う方法を提案し、適用した。