Um estudo de dinâmica molecular sobre as propriedades mecânicas de nanocompósitos poliméricos reforçados por nanosheets bidimensionais

Simulações de dinâmica molecular (MD) foram realizadas para determinar o papel de reforço dos nanosheets bidimensionais (2D) nos módulos de Young e de cisalhamento do ácido poliláctico (PLA) reforçado com nanosheets. Várias frações volumétricas de nanosheets, além de diferentes tipos de nanosheets, ou seja, grafeno (GR), nanosheet de carbeto de silício (SiCNS) e nanosheet de nitreto de boro (BNNS), são consideradas como parâmetros que afetam a resposta mecânica. Testes de tração uniaxial e de cisalhamento são conduzidos, e diagramas de tensão-deformação relacionados são obtidos para explorar as propriedades mecânicas. Constatou-se que a incorporação de nanosheets 2D no PLA tem um impacto notável no comportamento mecânico do polímero. Em uma fração volumétrica desejada (vf), o GR e o SiCNS desempenharam os papéis mais significativo e menos significativo, respectivamente, na melhoria das propriedades mecânicas dos nanocompósitos de PLA. Em comparação, o efeito de reforço do BNNS está entre esses dois. Além disso, os resultados mostram que há uma tendência crescente nos módulos de Young longitudinais e transversais (Ex e Ey) e no módulo de cisalhamento do plano XY (Gxy) dos nanocompósitos à medida que a vf dos nanosheets aumenta.