Vejleder: Carsten Svaneborg
Projektbeskrivelse:
LEGO-klodser er lavet af ABS polymer. Polymere er lange linære molekyler. ABS står for acrylonitrile butadiene styrene, de tre byggesten i polymerene. Acrylonitril og styren danner tilsammen en hård matrix som kaldes SAN med inklusioner bestående af butadiene.
LEGO er interesseret i at forstå forureningsmolekylers transport i smeltet SAN-matrix, og hvordan den transport afhænger af procesparametre som temperatur og tryk, når den smeltede ABS-polymer sprøjtes ind i LEGO-klods formen.
I projektet skal vi udvikle en atomistisk Molecular Dynamics simulationsmodel af polystyren- og acrylonitrilmolekylerne (næsten færdig, fra del af et 1. års projekt), designe realistiske startkonfigurationer af SAN-matricen, og så udføre simulationer for at vise, at modellen kan reproducere egenskaberne af en realistiske SAN-matrix. Når vi har bevist, at modellen er realistisk, kan vi tilføje forureningsmolekyler af interesse for LEGO og karakterisere deres transportegenskaber.
Molecular Dynamics er en simulationsteknik baseret på en numerisk løsning af Newtons 2. lov men koblet til en termostat og barostat, så vi udfører simulationer med veldefineret tryk og temperatur.
Vi kan også deformere simulationsdomænet og derved estimere de elastiske egenskaber af materialet som Youngs modulus. Projektet er således en kombination af klassisk mekanik, kontinuum elasticitetsteori, numerisk fysik og modellering.