Журнал - Российские нанотехнологии - 2007 - № 7-8

Название: Журнал - Российские нанотехнологии - 2007 - № 7-8.

    В современных исследованиях и разработках важное место занимает компьютерное моделирование. Особенно рельефно видно это на примере исследований, направленных на создание новых лекарств. Одна из важнейших задач, которая решается в этой области, связана с поиском химических соединений, эффективно взаимодействующих с реакционным центром белков. Опыт последнего десятилетия показал, что применение компьютерного моделирования значительно сокращает время поиска эффективных лекарств и снижает расходы на эти цели. Это не значит, что методами компьютерного моделирования удаётся точно предсказывать структуру лигандов, эффективно взаимодействующих с реакционными центрами белков, но удается оптимизировать цикл экспериментальных исследований, существенно сократить круг кандидатов, подлежащих экспериментальной проверке.
Можно ожидать, что применение компьютерного моделирования при конструировании наноструктурированных материалов также окажется эффективным подходом.

    В последние десятилетия происходит расширение круга задач, при решении которых используется компьютерное моделирование. Если в прошлом компьютерное моделирование и моделирование вообще были направлены на количественное описание процессов в материалах, то в настоящее время внимание фокусируется на моделях, позволяющих прогнозировать новые свойства материалов. Для решения этой задачи в ряде лабораторий мира развивается направление, получившее название «Многомасштабное моделирование материалов и процессов». Для реализации этого подхода необходимо опираться на знания и модели, описывающие различные уровни организации материала, — атомарный (молекулярный), наноразмерный - кластер атомов (молекул), микро- и макроуровень. Строение и свойства конечного макрообъекта определяются строением и свойствами всех нижележащих уровней иерархической организации материала. И необходимо многомасштабное сквозное описание макрообъекта «снизу вверх». Модели, применяемые сегодня, на каждом из уровней иерархии должны быть связаны в единую программу расчета. Реализованы методы отбора значимых результатов расчета, полученных на каждом иерархическом уровне, и их интеграция в рамках полномасштабного описания исследуемого объекта. Многомасштабный подход в стратегической перспективе играет роль объединяющей парадигмы и языка науки и техники, позволяя соединять различные научные, вычислительные и технические модели, представления и метрики.
Считается, что в настоящее время применение этого подхода в сфере нано-технологий будет эффективно, поскольку интенсивно разрабатывается аппарат агрегирования моделей, применяемых на разных уровнях иерархии, материала, растёт доступность вычислительных ресурсов для работы со сложными моделями и осознается потенциал моделей прогнозировать свойства, которые лежат за пределами современного эксперимента.
В настоящее время для описания тонких пленок, наноразмерных мембран и т.д. используются модели, основанные на молекулярной динамике. Основным недостатком этих подходов является большее время расчета. Многоуровневый подход, сочетающий методы молекулярной динамики с другими моделями, описывающими объект как целое, например, методом конечных элементов, делает расчеты более быстрыми.
Мне представляется, что для успешного продвижения российских исследований в облacmu нанотехнологий необходимо максимально активно развивать методы компьютерного моделировании, основанные на многомасштабном подходе.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Журнал - Российские нанотехнологии - 2007 - № 7-8 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать книгу Журнал - Российские нанотехнологии - 2007 - № 7-8. - depositfiles

Скачать книгу Журнал - Российские нанотехнологии - 2007 - № 7-8. - letitbit




Теги: учебник по нанотехнологиям :: нанотехнологии :: наночастицы