Ανάλυση διαμορφώσεων αλυσίδων πολυαιθυλενίου και υπολογισμός των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων τους - Φράγκου, Μιχαήλ (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών (ΙΙΙ), 2017)
Στα πλαίσια της εργασίας αυτής μελετώνται αδιατάρακτες αλυσίδες πολυαιθυλενίου με τη μέθοδο προσομοίωσης Metropolis Monte Carlo. Η προσομοίωση σε κάθε περίπτωση γίνεται στο κανονικό (NVT) σύνολο και σε διάφορες θερμοκρασίες γύρω από Τ=450 Κ, με τις μόνες ενεργές μη-δεσμικές αλληλεπιδράσεις να είναι αυτές μεταξύ ατόμων που διαχωρίζονται από 4 σκελετικούς δεσμούς. Για διάφορα μήκη αλυσίδων, αναλύονται οι τροχιές του συστήματος και εξάγονται οι κατανομές της από άκρου εις άκρο απόστασης της αλυσίδας, της γυροσκοπικής ακτίνας της αλυσίδας και του διανύσματος της από άκρου εις άκρο απόστασης. Από την ατομιστική προσομοίωση εξάγεται επίσης και η περίσσεια εσωτερικής ενέργειας του συστήματος συναρτήσει της από άκρου εις άκρο απόστασης. Εξάγεται η ενέργεια Helmholtz συναρτήσει της έκτασης της αλυσίδας απευθείας από την έκφραση για την απόσταση των άκρων μέσω αναστροφής Boltzmann, και έχοντας ήδη την έκφραση της ενέργειας, με απλή αφαίρεση υπολογίζεται τελικά η εντροπία των αλυσίδων συναρτήσει της απόστασης των άκρων τους. Ελέγχονται επίσης πιο εκλεπτυσμένες τεχνικές δειγματοληψίας βασισμένες σε δειγματοληψία «ομπρέλας», οι οποίες φαίνεται να είναι απαραίτητες για μεγάλα μόρια. Γίνεται τέλος μια προσπάθεια προσαρμογής των εξαγομένων αποτελεσμάτων σε αναλυτικές σχέσεις.