Molecular dynamics study for piezoelectric response of nanoscale polyvinylidene fluoride (PVDF) fibers for energy harvesting applications /
Mohamed Hassan Hassan,
Molecular dynamics study for piezoelectric response of nanoscale polyvinylidene fluoride (PVDF) fibers for energy harvesting applications / دراسة الديناميكيات الجزيئية للاستجابة الكهروضغطية لألياف البولي فينيلدين فلوريد النانوية (PVDF) لتطبيقات حصادات الطاقة by Mohamed Hassan Hassan ; Supervisors Prof. Dr. Mohamed Riyad Al-Ghunaimi, Prof. Dr. Ahmed Nader Mohi El-Din, Prof. Dr. Mostafa Mohamed El-Ashry. - 107 pages : illustrations ; 30 cm. + CD.
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2024.
Bibliography: pages 104-106.
The understanding of phase transformation processing of polyvinylidene fluoride (PVDF) is still incomplete. PVDF is an environment-friendly polymer. For PVDF, ⍺-phase PVDF is the most abundant state while β-phase PVDF has the highest piezoelectric coefficient. Thus, I investigated phase transformation of ⍺-phase PVDF to β-phase PVDF using an atomistic molecular dynamic LAMMPS with different strain rates and annealing to produce highly piezoelectric β-phase PVDF, which has various uses, including energy harvesting applications. I provided novel results for phase transformation from ⍺-phase PVDF to β-phase PVDF. I compared my work with those of similar works and proved phase transformation from ⍺-phase PVDF to β-phase PVDF through an intermediate non-polar state, -phase PVDF. I enhanced the piezoelectric coefficient of PVDF by copolymerization to maximize the efficiency of PVDF’s piezoelectric property لا يزال فهم عملية تحول طور البولي فينيلدين فلوريد (PVDF) غير مكتمل حتي الان. البولي فينيلدين فلوريد هو بوليمر صديق للبيئة. طور⍺ البولي فينيلدين فلوريد هي الطور الأكثر وفرة في حين أن طور βالبولي فينيلدين فلوريد لديه أعلى معامل كهروضغطية مقارنة بالحالات الاخرى من البولي فينيلدين فلوريد. ولهذا قمت بدراسة تحول الطور من طور ⍺ إلى طور β باستخدام برنامج المحكاة الديناميكي الجزيئي الذري LAMMPS بمعدلات إجهاد مختلفة و درجات حرارة مختلفة لإنتاج البولي فينيلدين ذو الطورβ والذي له استخدامات مختلفة، بما في ذلك تطبيقات حصادات الطاقة. لقد قدمت نتائج رائعة لتحويل الطور من ⍺ إلى الطورβ لمادة البولي فينيلدين فلوريد. لقد قارنت عملي مع أعمال مماثلة وأثبت ان هذا التحول يحدث خلال حالة غير قطبية لمادة البولي فينيلدين ذو الطور. لقد قمت بتعزيز المعامل الكهرضغطي لمادة البولي فينيلدين عن طريق البلمرة المشتركة لزيادة كفاءة الخاصية الكهرضغطية.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Nanotechnology
تكنولوجيا النانو
PVDF Molecular dynamics; LAMMPS Piezoelectricity nanogenerators
620.5
Molecular dynamics study for piezoelectric response of nanoscale polyvinylidene fluoride (PVDF) fibers for energy harvesting applications / دراسة الديناميكيات الجزيئية للاستجابة الكهروضغطية لألياف البولي فينيلدين فلوريد النانوية (PVDF) لتطبيقات حصادات الطاقة by Mohamed Hassan Hassan ; Supervisors Prof. Dr. Mohamed Riyad Al-Ghunaimi, Prof. Dr. Ahmed Nader Mohi El-Din, Prof. Dr. Mostafa Mohamed El-Ashry. - 107 pages : illustrations ; 30 cm. + CD.
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2024.
Bibliography: pages 104-106.
The understanding of phase transformation processing of polyvinylidene fluoride (PVDF) is still incomplete. PVDF is an environment-friendly polymer. For PVDF, ⍺-phase PVDF is the most abundant state while β-phase PVDF has the highest piezoelectric coefficient. Thus, I investigated phase transformation of ⍺-phase PVDF to β-phase PVDF using an atomistic molecular dynamic LAMMPS with different strain rates and annealing to produce highly piezoelectric β-phase PVDF, which has various uses, including energy harvesting applications. I provided novel results for phase transformation from ⍺-phase PVDF to β-phase PVDF. I compared my work with those of similar works and proved phase transformation from ⍺-phase PVDF to β-phase PVDF through an intermediate non-polar state, -phase PVDF. I enhanced the piezoelectric coefficient of PVDF by copolymerization to maximize the efficiency of PVDF’s piezoelectric property لا يزال فهم عملية تحول طور البولي فينيلدين فلوريد (PVDF) غير مكتمل حتي الان. البولي فينيلدين فلوريد هو بوليمر صديق للبيئة. طور⍺ البولي فينيلدين فلوريد هي الطور الأكثر وفرة في حين أن طور βالبولي فينيلدين فلوريد لديه أعلى معامل كهروضغطية مقارنة بالحالات الاخرى من البولي فينيلدين فلوريد. ولهذا قمت بدراسة تحول الطور من طور ⍺ إلى طور β باستخدام برنامج المحكاة الديناميكي الجزيئي الذري LAMMPS بمعدلات إجهاد مختلفة و درجات حرارة مختلفة لإنتاج البولي فينيلدين ذو الطورβ والذي له استخدامات مختلفة، بما في ذلك تطبيقات حصادات الطاقة. لقد قدمت نتائج رائعة لتحويل الطور من ⍺ إلى الطورβ لمادة البولي فينيلدين فلوريد. لقد قارنت عملي مع أعمال مماثلة وأثبت ان هذا التحول يحدث خلال حالة غير قطبية لمادة البولي فينيلدين ذو الطور. لقد قمت بتعزيز المعامل الكهرضغطي لمادة البولي فينيلدين عن طريق البلمرة المشتركة لزيادة كفاءة الخاصية الكهرضغطية.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Nanotechnology
تكنولوجيا النانو
PVDF Molecular dynamics; LAMMPS Piezoelectricity nanogenerators
620.5