چکیده:
دینامیک مولکولی، شکلی از شبیه سازی کامپیوتری است که در آن اتم ها و مولکول ها اجازه دارند برای یک دوره از زمان تحت قوانین شناخته شده فیزیک باهم برهم کنش کنند و چشم اندازی از حرکت اتم ها بدهند. ازآنجایی که سیستم های مولکولی عموما شامل تعداد زیادی از ذرات هستند امکان پذیر نیست که ویژگی های سیستم های پیچیده را به طور تحلیلی به دست آوریم. شبیه سازی دینامیک مولکولی، این مسیله را با بکار بردن روشی محاسباتی حل می کند. این روش یک واسطه بین تجربیات آزمایشگاهی و نظریه ایجاد می کند و به عنوان یک آزمایش مجازی در نظر گرفته می شود. در این مقاله به معرفی روش های دینامیک مولکولی و کاربردهای آن در فیزیک، شیمی و زیست شناسی پرداخته شده است.
خلاصه ماشینی:
دینامیک مولکولی، شکلی از شبیه سازی کامپیوتری است که در آن اتم ها و مولکول ها اجازه دارند برای یک دوره از زمان تحت قوانین شناخته شده فیزیک با هم برهم کنش کنند و چشم اندازی از حرکت اتمها بدهند(یان لو و همکاران ،٢٠١١).
در شبیه سازی های MD در تجمیع عددی که می تواند با انتخاب مناسب الگوریتم ها و پارامترها کمینه شود، علاوه برآن ، انرژی در بسیاری از موارد به مقدار لازم برای بازتولید دینامیک سیستم های مولکولی دقیق نیستند پس روش دینامیک مولکولی Abinito که به لحاظ محاسباتی نیازهای بیشتری دارد باید استفاده شود.
از آنجاییکه داده های X-RAY در کریستالوگرافی ماکرومولکولی جهت تعیین ساختار اتمی با دقت بالا کافی نمی باشد، در مقابله با چنین روشی در ساختار کریستالی" کوچک - مولکول " ، استفاده از ساخت مولکول و تکنیکهای شبیه سازی آن برای پر کردن این خلا الزامی است (شکل ٤ ).
)اهمیت مدلسازی به کمک دینامیک مولکولی در تعیین ساختار سیستمهای ماکرومولکول به کمک NMR، نمود بیشتری پیدا می کند، به ویژه آنجائیکه ، تعداد داده های هندسی آزمایشگاهی مشخصا کمتر از تعداد داده های کریستالوگرافی است (وایلی و چیستر، ١٩٨٨) (به تصویر صفحه مراجعه شود) شکل ٤- تصویر سازی کامپیوتری از نمونه بنابراین استفاده از فناوریهای متنوع در جهت ساخت مدل ٣ بعدی ماده ، نظیر تکنولوژیهای «هندسه بعد» یا «دینامیک مولکولی»، نقش مهمی در NMR سازه در مقیاس ماکرومولکولی بازی می کند.