Ilnytskyi J., Slyusarchuk A., Saphiannikova M. Photo-controllable percolation of decorated nanoparticles in a nanopore: molecular dynamics simulation study

Photo-controllable percolation of decorated nanoparticles in a nanopore: molecular dynamics simulation study
Ilnytskyi J.1,2,3, Slyusarchuk A.2, Saphiannikova M.3
1Institute for Condensed Matter Physics of the Nat. Acad. Sci. of Ukraine,
Svientsitskii Str., 79011 Lviv, Ukraine
2Lviv Polytechnic National University, 12 S. Bandera str., 79013, Lviv, Ukraine
3Leibniz Institute of Polymer Research, 6 Hohe Str., 01069, Dresden, Germany

By means of molecular dynamics simulations we study formation of the wall-to-wall percolation cluster in the solution of decorated nanoparticles in a pore. The model takes into account photo-switching between unpolar trans and polar cis-isomers of azobenzene. This leads to either colloidal dispersion of the particles or their aggregation in a polar solvent. The dynamics of percolation cluster formation is analysed by applying a pulse-like illumination. We found that the wall-to-wall percolation is subject to the competition between nanoparticles aggregation, wall adsorption and microphase separation of the nanoparticles.
Keywords: gold nanoparticles, azobenzene, percolation.
2000 MSC: 82C05, 82C43
Фотоконтрольована перколяція декорованих наночастинок у порі: комп'ютерна симуляція методом молекулярної динаміки
Ільницький Я. М.1,2,3, Слюсарчук А. Ю.2, Саф'яннікова М.3
1Інститут фізики конденсованих систем НАН України
вул. Свєнціцького, 1, 79011, Львів, Україна
2Національний університет «Львівська політехніка»
вул. С. Бандери, 12, 79013, Львів, Україна
3Ляйбніц-Інститут полімерних досліджень
6 Гое Штр., 01069, Дрезден, Німеччина

Використовуючи метод молекулярної динаміки, досліджено формування перколяційного кластера у розчині декорованих наночастинок поміщених у пору. Модель враховує фотоперемикання між неполярними trans та полярними cis-ізомерами азобензину, що приводить до або колоїдної дисперсії або агрегації наночастинок у полярному розчиннику. Динаміка формування перколяційного кластера вивчена шляхом прикладення пульсуючого опромінення. Знайдено, що перколяція між стінками пори залежить від конкуренціх між такими механізмами: агрегація наночастинок, адсорбція наночастинок на стінках пори та мікрофазне розшарування.
Ключові слова: наночастинки золота, азобензин, перколяція.
УДК: 538.9
Кількість посилань: 28.