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Tecnologia di simulazione molecolare

Una tecnica di simulazione molecolare che contribuisce alla progettazione del materiale polimerico

Nella progettazione di nuovi materiali polimerici, uno degli aspetti fondamentali consiste nell'individuare le relazioni tra la struttura e le proprietà fisiche. Queste informazioni permettono di elaborare al computer la struttura chimica di un polimero e svolgere esperimenti di sintesi virtuale da tenere in considerazione nelle interazioni tra molecole. In questo modo è possibile prevedere la struttura di aggregazione dei polimeri. Analizzando il rapporto con le proprietà fisiche effettivamente misurate si può chiarire la relazione tra la struttura e le proprietà fisiche, agevolando lo sviluppo dei materiali.

Simulazione delle proprietà ottiche

Le proprietà ottiche dei polimeri dipendono dallo stato elettronico delle strutture chimiche da cui sono costituiti. Simulando lo stato elettronico per quanto riguarda l'assorbimento ottico, in base alla teoria della densità funzionale e ad altri metodi di calcolo dell'orbita molecolare, si può stabilire la relazione tra l'indice di rifrazione (o altre proprietà ottiche) e la struttura chimica. Queste informazioni consentono di migliorare l'efficienza della progettazione e dell'analisi teorica dei materiali polimerici dotati delle proprietà ottiche desiderate.
Calcolo teorico dello stato elettronico
Calcolo teorico delle proprietà ottiche

Calcolo teorico degli stati elettronici e relazioni tra il calcolo teorico e i valori effettivi misurati delle grandezze fisiche ottiche

Simulazione della diffusione di sostanze a basso peso molecolare

Nello sviluppo delle membrane di separazione e di altri materiali che utilizzano un polimero come substrato, sono necessarie funzioni di controllo della diffusione di specifiche sostanze. Utilizzando la dinamica molecolare per simulare, a livello atomico, il comportamento di diffusione delle sostanze a basso peso molecolare contenute nei polimeri, si esegue l'analisi delle interazioni e dei fattori strutturali, utile per il controllo della diffusione. Questa tecnica è efficace nel comprendere i meccanismi di diffusione delle sostanze a basso peso molecolare, e nella progettazione molecolare delle membrane polimeriche, in cui occorre controllare le caratteristiche di diffusione.
Simulazione del trasferimento di sostanze

Esempi di simulazione della diffusione di sostanze a basso peso molecolare

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