Teraflop 73 - Novembre - cesca

enginyeria dels materials és la
predicció de les propietats dels
productes manufacturats amb plàstics
partint de la composició i morfologia de
les molècules constituents i de les condicions
a les quals han estat sotmesos durant
el seu processament. El mètode tradicional
per descriure el comportament
complex d’aquests materials fa ús únicament
de la mecànica del mitjà continu i
de relacions fenomenològiques extretes
de l’experiència. No obstant això, aquests
models no condueixen a una millor comprensió
del comportament del material i,
sobretot, no són apropiats per a certes
aplicacions que exigeixen un alt grau
d’especificitat. L’alternativa és un modelatge
rigorós basat en ciència fonamental
i partint d’informació molecular.
Cap
Carles Alemán
Integrants
A. D. Zazueta, D. Zanuy, J. Casanovas i
D. Curcó
Període
2003
Nombre de publicacions
10
Hores usades (2%)
CPQ: 3 h
N/V: 11.092 h
IBM: 36.464 h
Altres: 983 h
• “On the Simulation of Dense Amorphous
Polymers by Generating Representative Atomistic
Models”. J. Chem. Phys., 2003, 119,
2915.
• “EVEBAT: a Fast Strategy for the Examination
of the Empty Space in Polymer Matrices”.
J. Comput. Chem., 2003, 24, 1208.
PUBLICACIONS Un dels objectius de la ciència i la
Modelització biomolecular
Estructura i propietats dels polímers: càlculs
electrònics, simulacions atomístiques i
models coarse-grained
“Apliquem càlculs quàntics per obtenir camps de força que són usats en simulacions
atomístiques, les quals a la vegada s’usen per elaborar models de coarse-grained, cosa
que ens permet establir una connexió entre les escales atòmica i mesoscòpica”
En el cas dels polímers, el rang d’escales
de temps i d’espai que es veuen involucrades
en el seu estudi és tan ampli
que resulta impossible predir amb exactitud
una propietat macroscòpica a partir
de la fórmula d’una cadena macromolecular.
Es fa necessari l’ús de metodologies
de simulació que permetin, d’una manera
jeràrquica i ordenada, estudiar les propietats
que resulten rellevants a escala atòmica
i molecular i poder utilitzar-les per dur
a terme l’estudi de propietats a una escala
superior. En aquest procés es poden eliminar,
progressivament en ascendir d’un
nivell a l’immediatament superior, l’efecte
de variables microscòpiques que en un
nivell mesoscòpic poden ser incorporades
com a simple soroll.
L’estratègia seguida en aquest projecte
és la utilització d’una sèrie de tècniques
de simulació que s'encavalquin, de
manera que els paràmetres que descriuen
el sistema en cada nivell (un rang
d’escales de temps i longitud) estiguin basats,
mitjançant principis fonamentals, en
càlculs realitzats en el nivell de descripció
immediatament inferior. Concretament,
usen càlculs quàntics per estudiar interaccions
entre àtoms i desenvolupar camps
de forces que són usats posteriorment en
simulacions de dinàmica molecular i Monte
Carlo. Els resultats obtinguts a partir
d’aquestes simulacions atomístiques s’utilitzen
per elaborar models de coarse grained,
la qual cosa s’aconsegueix eliminant
progressivament el nivell de detall i, a la
vegada, el nombre de graus de llibertat. ■
• “A Quantum Mechanical Study on the
Electrostatic Interactions of Poly(Llysine)·alkyl
Sulfate Complexes”. J. Phys.
Chem., 2003, 107, 4151.
• “Molecular Dynamics Simulations of Surfactant·poly(α,L-glutamate)
Complexes in
Chloroform Solution: Influence of the Chemi-
Estructura supramolecular del complex autoassociat
format per poli(α,L-glutamat) i molècules
de dodeciltrimetilamoni en cloroform.
cal Constitution of the Surfactant in the Molecular
Organization”. Langmuir 2003, 19,
3987.
• “Comblike poly(α-alkyl γ-glutamate)s:
Computer Simulation Studies of an Intermediate
Thermal Phase”. Biomacromolecules
2003, 4, 87.
TERAFLOP
Novembre 2003