آموزش شبیه سازی دینامیک مولکولی با LAMMPS (مهندسی مواد)

معرفی شبیه سازی دینامیک مولکولی و نرم افزار Lammps

برای بررسی پدیده ها و فرایندها چه در ابعاد میکروسکوپی و چه در ابعاد ماکروسکوپی، نیاز به شروع بررسی از مقیاس اتمی می باشد. به عنوان مثال به منظور بررسی و آنالیز یک ترک در بال هواپیما که در اثر فاصله گرفتن اتم ها از هم ایجاد شده است و یا به منظور بررسی دارورسانی به یک غده سرطانی با در نظر گرفتن دارو به صورت اتمی و انجام شبیه سازی مولکولی، میتوان اندرکنش های رخ داده را پیش بینی کرد.

بنابراین در شبیه سازی دینامیک مولکولی به کمک نرم افزاری مانند Lammps اندرکنش میان اتم ها و مولکول ها در بازه‌هایی از زمان بر اساس قوانین فیزیک مورد بررسی قرار می گیرد.

Lammps از کارآمدترین نرم افزارها در حوزه شبیه سازی دینامیک مولکولی می باشد که از جمله مزایای آن میتوان به عدم محدویت در تعریف میدان نیروها برای ساختارهای مختلف اشاره داشت، موضوعی که در سایر نرم افزار های شبیه سازی مولکولی با محدودیت همراه است. 

دینامیک مولکولی برای چیست؟

دینامیک مولکولی را می توان برای کشف فضای ساختاری استفاده کرد و اغلب روش انتخابی برای مولکول های بزرگ مانند پروتئین ها است. در دینامیک مولکولی، سطح انرژی با حل قوانین حرکت نیوتن برای سیستم مورد بررسی قرار می گیرد. 

مطالعات دینامیک مولکولی(MD) روی مولکول‌های زیستی به توانایی شبیه‌سازی سیستم‌های پیچیده بیوشیمیایی با تعداد فزاینده‌ای از ذرات و برای مقیاس‌های زمانی طولانی‌تر نیاز دارد، مشکلی که نمی‌توان با پیشرفت‌های سخت‌افزار محاسباتی به تنهایی بر آن غلبه کرد.

مخاطبان دوره:

دانشجویان، پژوهشگران و فعالان در حوزه فیزیک، مهندسی شیمی، مهندسی مواد و متالورژی، مکانیک، عمران، زیست شناسی، بایوتکنولوژی، پزشکی، دندانپزشکی و ...