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分子シミュレーション技術

高分子の材料設計に貢献する分子シミュレーション技術

高分子の材料設計においては、構造と物性の関係を知ることが、一つのキーポイント。それを踏まえ、高分子の化学構造をコンピュータに入力して分子間の相互作用を考慮した仮想的な合成実験を行うことで、高分子の凝集構造を予測することができます。また、実測した物性との関連を調べることで、構造と物性との関係を明らかにし、材料開発を促進することができます。

光物性シミュレーション

高分子の光物性は、構成している化学構造の電子状態に依存しています。密度汎関数法などの分子軌道計算によって、光吸収に関連した電子状態をシミュレーションすることで、屈折率などの光物性と化学構造との関連を知ることができます。それにより、要求される光物性をもつ高分子材料の設計や理論的な解析を効率的に進めることができます。
Theoretical calculation of electronic state
Theoretical calculation of optical properties

電子状態の理論計算と光学物性の理論計算と実測値の関係

低分子拡散性シミュレーション

高分子を基材とした分離膜などの材料開発では、特定物質の拡散性を制御する機能が要求されます。そこで、分子動力学法により高分子中の低分子の拡散挙動を原子レベルでシミュレーションし、拡散性制御に有効な相互作用や構造因子を解析。この手法は、低分子の拡散メカニズムの解明や、拡散性の制御が要求される高分子膜の分子設計に有効です。

低分子の拡散シミュレーション例

低分子の拡散シミュレーション例

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