A Molecular Dynamics Study on contributing factors to Heat and MassTransfer over the SAM Interface

SAM 接口传热传质影响因素的分子动力学研究

• 批准号: 23760172
• 负责人: KIKUGAWA Gota
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760172/
• 关键词: 熱工学; ナノスケール伝熱; 自己組織化; 計算物理; 分子熱流体; 分子動力学; SAM; 界面輸送特性; 輸送特性; 自己組織化単分子膜

In this study, molecular dynamics (MD) simulations of the interface between self-assembled monolayers (SAMs) on the metal surface and solvents were performed in order to investigate heat transfer characteristics at the interface. By using nonequilibrium MD (NEMD) techniques, in which a temperature gradient across the interface was imposed, the contributing factors to interfacial thermal transport properties over the substrate-SAM-solvent interface were evaluated. As a result, it was found that thermal boundary resistance at the SAM-water interface is strongly influenced by the terminal groups of SAM. The effect of adsorption structure of SAM on thermal boundary resistance was also elucidated.

在本研究中，对金属表面自组装单分子层（SAM）与溶剂之间的界面进行分子动力学（MD）模拟，以研究界面处的传热特性。通过使用非平衡MD (NEMD) 技术，在界面上施加温度梯度，评估了基材-SAM-溶剂界面上的界面热传输特性的影响因素。结果发现，SAM-水界面处的热边界电阻受SAM末端基团的强烈影响。 SAM 的吸附结构对热边界阻力的影响也得到了阐明。

项目成果

Heat Transfer Characteristics over the Interface of Alkanethiolate SAM and Alkane Liquid

链烷硫醇盐 SAM 与烷烃液体界面的传热特性

• 发表时间: 2013
• 期刊: Proceedings of the ASME 2013 Summer Heat Transfer Conference, HT2013-17607
• 作者: Gota Kikugawa;Taku Ohara;Tohru Kawaguchi;Ikuya Kinefuchi;Yoichiro Matsumoto
• 通讯作者: Yoichiro Matsumoto

Interfacial Heat Transfer Characteristics over the Self-Assembled Monolayer and Solvent Interfaces

自组装单分子层和溶剂界面的界面传热特性

• 发表时间: 2011
• 作者: G. Kikugawa;T. Ohara;T. Kawaguchi;I. Kinefuchi;Y. Matsumoto
• 通讯作者: Y. Matsumoto

Microscopic Analyses of Heat Transfer at Micro and Nano Scale Interfaces

微米和纳米尺度界面传热的微观分析

• 发表时间: 2012
• 作者: G. Kikugawa;P.-O. Chapuis;S. Gomes;S. Lefevre;T. Ohara;R. Vaillon
• 通讯作者: R. Vaillon

親水性および疎水性SAMと水溶媒の界面における熱輸送特性の詳細解析

亲水性和疏水性 SAM 与水溶剂界面热传输特性的详细分析

• 发表时间: 2011
• 作者: A. Takeda;M. Yamauchi and K.Sugiura;柴田純一，渡邊威，後藤俊幸;伏見千尋,甘蔗寂樹,劉玉平,望月和博,金子祥三,堤敦司;大上 泰寛， 小関 雅人， 奥山 昌紀， 鈴木 拓郎， 小林 秀昭;Amirah Jamal,飯塚淳,福澤優太,廣田光智,中村祐二,齋藤務;菊川豪太小原拓,川口暢,杵淵郁也,松本洋一郎
• 通讯作者: 菊川豪太小原拓,川口暢,杵淵郁也,松本洋一郎

自己組織化膜修飾界面によるアルカン極薄液膜のせん 断に関する分子動力学シミュレーション

使用自组装膜修饰界面模拟超薄烷烃液膜剪切的分子动力学

• 发表时间: 2011
• 作者: 菊川豪太,山本直史;小原拓
• 通讯作者: 小原拓