بهینه‌سازی انواع ساختارهای هندسی گرافن‌اکسید و آب توسط محقق ایرانی

به گزارش روز سه‌شنبه گروه علمی ایران اکونومیست از بنیاد ملی علم ایران (INSF)، «محاسبات کوانتم مکانیکی و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی برهم‌کنش مولکول‌های آب با ساختارهای مختلف گرافن‌اکسید» طرح پژوهشی محسن عباسپور عضو هیات‌ علمی دانشگاه حکیم سبزواری است.

عباسپور با مدرک دکتری تخصصی شیمی - شیمی فیزیک از دانشگاه فردوسی مشهد با بیان اینکه، گرافن‌اکسید کاربردهای بالقوه مختلفی در الکترونیک، ذخیره انرژی، سلول‌های خورشیدی، فناوری‌های زیستی و غشاهای مولکولی جداکننده دارد، افزود: در سال‌های اخیر، علاقه زیادی به غشاهای گرافن‌اکسید برای انتقال سریع آب در کاربردهایی نظیر نمک‌زدایی و تصفیه آب و رطوبت‌زدایی شده است.

وی گفت: بیشتر مطالعات نظری و شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی که در سیستم "گرافن‌اکسید+آب" انجام شده است از مدل‌های پتانسیل برهم‌کنش تقریبی و غیرواقعی و واکنش‌ناپذیر استفاده می‌کنند و رفتار پیوندها و زوایای بین اتم‌ها را به‌طور واقعی منظور نمی‌کنند و در نتیجه، نتایج به‌دست‌آمده با تجربه اختلاف دارد.

این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: مدل‌های واکنش‌پذیر یا کوانتمی هم که وجود دارند فقط یک گروه یا ساختار خاصی از گرافن‌اکسید را در نظر گرفته‌اند، در حقیقت هر چقدر تابع انرژی پتانسیل بین مولکولی دقیق‌تر و واقعی‌تر باشد نتایج با تجربه توافق بهتری خواهند داشت.

وی تصریح کرد: تاکنون مدل پتانسیل دقیق و واقعی که بتواند برهم‌کنش‌های بین گرافن‌اکسید و آب را پیش‌بینی کند پیشنهاد نشده است، پتانسیل برهم‌کنش بین مولکولی جدید آب و ساختارهای گرافنی می‌تواند به عنوان مرجع معتبری برای محاسبات دقیق بعدی باشد.

عباسپور خاطرنشان کرد: بهینه‌سازی انواع ساختارهای هندسی گرافن‌اکسید و آب در جهت‌گیری‌های مختلف از جمله اهداف انجام این طرح بود و نتایج به دست آمده، قابل استفاده در تحقیقات مربوط به محاسبات و شبیه‌سازی‌های گرافن‌اکسید در محیط آبی نیز است.