محاسبه ضریب دیفیوژن آب و لیپید از غشاء دولایهای بیولوژیکی به روش دینامیک ذره استهلاکی
نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی اصفهان
2 عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی شریف
3 دانشجو، دانشگاه صنعتی اصفهان
4 عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان
5 دانشجو
doi
چکیده
تعیین مقدار دقیق ضریب دیفیوژن یک ماده که میزان پخش آن ماده را در بستر مادهای دیگر بیان میکند، برای مدلسازی دقیق فیزیکی، شرط ضروری است. دقیقترین روش برای محاسبه این گونه خواص، روشهای دینامیک مولکولی است. متأسفانه این گونه روشها هزینه محاسباتی بسیار بالایی دارند. هدف از این مقاله، معرفی روشی مناسب در مقیاس مزو و ارائه الگوریتمی بهینه برای محاسبه ضریب دیفیوژن با استفاده از این روش است. در مطالعه حاضر، از روشدینامیک ذره استهلاکی(DPD)، برای محاسبه ضریب دیفیوژن آب و لیپید از غشاء دولایهای بیولوژیکی استفاده شدهاست.در نهایت نتایج کار با نتایج شبیهسازیهای دینامیک مولکولی و آزمایشات مورد ارزیابی و اعتبارسنجی قرار میگیرند. با این قیاس خواهیم دانست روش مذکور علاوه بر بهینه بودن از نظر هزینه محاسباتی، از دقت مطلوبی نیز برای محاسبه ضریب دیفیوژن برخوردار است. لذا با این روش، قادر خواهیم بود به مطالعه رفتار تعادلی غشاءهای دولایهای نظیر محاسبه ضریب دیفیوژن بپردازیم که انجام آن با استفاده از روشهایی مثل دینامیک مولکولی ممکن است تا بیش از صدها برابر زمانبر باشد.
