Diffusion and interaction in gels and solutions. 4. Hard sphere Brownian dynamics simulations

1993 ◽  
Vol 98 (9) ◽  
pp. 7471-7479 ◽  
Author(s):  
Lennart Johansson ◽  
Jan‐Erik Löfroth
Keyword(s):  
Brownian Dynamics ◽  
Hard Sphere ◽  
Dynamics Simulations ◽  
Brownian Dynamics Simulations

scholarly journals Yielding and particle rearrangements in hard sphere glasses

2016 ◽  
Author(s):  
Alan Ranjit Jacob
Keyword(s):  
Brownian Dynamics ◽  
Hard Sphere ◽  
Dynamics Simulations ◽  
Brownian Dynamics Simulations

Ως κολλοειδής ύαλος χαρακτηρίζεται ένα πυκνό διάλυμα κολλοειδών σκληρών σφαιρών (κλάσμα όγκου φ>0.58) διασπαρμένων σε κάποιο διαλύτη, στο οποίο λόγω εντροπίας τα κολλοειδή σωματίδια εγκλωβίζονται από τα γειτονικά σωματίδια. Η μελέτη συστημάτων που βρίσκονται σε αυτή τη μετασταθή κατάσταση υπό συνθήκες ροής, όπου ο χρόνος χαλάρωσής τους τείνει το άπειρο, έχει προσελκύσει ιδιαίτερα το επιστημονικό ενδιαφέρον. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, μέσω των τεχνικών ρεολογίας και BD προσομοιώσεων (Brownian Dynamics simulations) μελετώνται οι γραμμικές και ιξωδοελαστικές ιδιότητες κολλοειδών υάλων τόσο υπό συνθήκες ηρεμίας όσο και ροής. Πραγματοποιήθηκαν επίσης ρεολογικές μετρήσεις έτσι ώστε να μελετηθεί η επίδραση του χρόνου γήρανσης, καθώς και η συμπεριφορά κολλοειδών υάλων σε συνθήκες μη-γραμμικής μεταβατικής διάτμησης. Επιπρόσθετα, για την καλύτερη κατανόηση του δυναμικού αλληλεπίδρασης μεταξύ σωματιδίων υπό συνθήκες σταθερής διάτμησης κολλοειδών υάλων σκληρών σφαιρών και πιο μαλακών σωματιδίων, χρησιμοποιήθηκε η τεχνική της Ρεομετρικής Ορθογώνιας Υπέρθεσης (Orthogonal superposition rheometery). Τέλος, με τη βοήθεια προσομοιώσεων Brownian δυναμικής επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη διαφόρων τύπων κολλοειδών υάλων σε μίγματα δύο διαφορετικών μεγεθών σωματιδίων (ασύμμετρα μίγματα) που μελετήθηκαν λεπτομερώς.

scholarly journals Structure evolution of suspensions under time-dependent electric or magnetic field

2021 ◽  
Author(s):  
Konstantinos Manikas ◽  
Markus Hütter ◽  
Patrick D. Anderson
Keyword(s):  
Magnetic Field ◽  
Field Strength ◽  
Brownian Dynamics ◽  
Thermal Fluctuations ◽  
Time Dependent ◽  
Structure Evolution ◽  
Strength Increase ◽  
Large Rotation ◽  
Dynamics Simulations ◽  
Brownian Dynamics Simulations

AbstractThe effect of time-dependent external fields on the structures formed by particles with induced dipoles dispersed in a viscous fluid is investigated by means of Brownian Dynamics simulations. The physical effects accounted for are thermal fluctuations, dipole-dipole and excluded volume interactions. The emerging structures are characterised in terms of particle clusters (orientation, size, anisotropy and percolation) and network structure. The strength of the external field is increased in one direction and then kept constant for a certain amount of time, with the structure formation being influenced by the slope of the field-strength increase. This effect can be partially rationalized by inhomogeneous time re-scaling with respect to the field strength, however, the presence of thermal fluctuations makes the scaling at low field strength inappropriate. After the re-scaling, one can observe that the lower the slope of the field increase, the more network-like and the thicker the structure is. In the second part of the study the field is also rotated instantaneously by a certain angle, and the effect of this transition on the structure is studied. For small rotation angles ($$\theta \le 20^{{\circ }}$$ θ ≤ 20 ∘ ) the clusters rotate but stay largely intact, while for large rotation angles ($$\theta \ge 80^{{\circ }}$$ θ ≥ 80 ∘ ) the structure disintegrates and then reforms, due to the nature of the interactions (parallel dipoles with perpendicular inter-particle vector repel each other). For intermediate angles ($$20<\theta <80^{{\circ }}$$ 20 < θ < 80 ∘ ), it seems that, during rotation, the structure is altered towards a more network-like state, as a result of cluster fusion (larger clusters). The details provided in this paper concern an electric field, however, all results can be projected into the case of a magnetic field and paramagnetic particles.

scholarly journals Influence of size polydispersity on magnetic field tunable structures in magnetic nanofluids containing superparamagnetic nanoparticles.

2021 ◽  
Author(s):  
Dillip Kumar Mohapatra ◽  
Philip James Camp ◽  
John Philip
Keyword(s):  
Magnetic Field ◽  
Particle Size ◽  
Light Scattering ◽  
Optical Microscopy ◽  
Brownian Dynamics ◽  
Phase Contrast ◽  
Superparamagnetic Nanoparticles ◽  
Magnetic Nanofluids ◽  
Dynamics Simulations ◽  
Brownian Dynamics Simulations

We probe the influence of particle size polydispersity on field-induced structures and structural transitions in magnetic fluids (ferrofluids) using phase contrast optical microscopy, light scattering and Brownian dynamics simulations. Three...

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document