Úloha molekulárního modelování pro pochopení vztahů struktury a vlastností látek a význam modelování v predikci struktury a vlastností. Praktické příklady z vývoje nanomateriálů.
Principy supramolekulární chemie. Povaha intermolekulárních interakcí a jejich empirický popis. Typy silových polí.
Molekulární mechanika. Vazební energie v harmonické aproximaci. Anharmonicita potenciálů, její projevy a popis. Popis nevazebných interakcí. Potenciál atom-atom, vodíková vazba, elektrostatické interakce. Metody výpočtu nábojů. Optimalizace struktury molekulárních krystalů.
Strategie molekulárního modelování. Stavba a parametrizace modelů. Problém nalezení globálního minima. Geometrická optimalizace a její strategie. Stochastické a deterministické metody. Volba vhodného silového pole.
Molekulární dynamika. Klasická molekulární dynamika, řešení Newtonových rovnic, stochastické metody (Monte Carlo), generování statistických souborů. Studium dynamických dějů a fázových přechodů.
Úloha experimentu v molekulárním modelování při ověření a interpretaci výsledků. RTG difrakce a IČ spektroskopie jako komplementární metody strukturní analýzy částečně neuspořádaných materiálů.
Využití molekulárního modelování při vývoji fotokatalytických a antibakteriálních nanokompozitů, nosičů léčiv a hybridních organo-anorganických nanostruktur.
Principy supramolekulární chemie. Povaha intermolekulárních interakcí a jejich empirický popis. Typy silových polí.
Molekulární mechanika. Vazební energie v harmonické aproximaci. Anharmonicita potenciálů, její projevy a popis. Popis nevazebných interakcí. Potenciál atom-atom, vodíková vazba, elektrostatické interakce. Metody výpočtu nábojů. Optimalizace struktury molekulárních krystalů.
Strategie molekulárního modelování. Stavba a parametrizace modelů. Problém nalezení globálního minima. Geometrická optimalizace a její strategie. Stochastické a deterministické metody. Volba vhodného silového pole.
Molekulární dynamika. Klasická molekulární dynamika, řešení Newtonových rovnic, stochastické metody (Monte Carlo), generování statistických souborů. Studium dynamických dějů a fázových přechodů.
Úloha experimentu v molekulárním modelování při ověření a interpretaci výsledků. RTG difrakce a IČ spektroskopie jako komplementární metody strukturní analýzy částečně neuspořádaných materiálů.
Využití molekulárního modelování při vývoji fotokatalytických a antibakteriálních nanokompozitů, nosičů léčiv a hybridních organo-anorganických nanostruktur.