Dinámica molecular
La dinámica molecular (DM) es una técnica de simulación por computadora en la que se permite que átomos y moléculas interactúen por un período, permitiendo una visualización del movimiento de las partículas.
Su campo de aplicación va desde superficies catalíticas hasta sistemas biológicos como las proteínas.
Resulta tentador, aunque no es enteramente correcto, describir a la DM como un "microscopio virtual" con alta resolución espacial y temporal.
[cita requerida] Se sabe que la materia está constituida de partículas en movimiento e interacción al menos desde la época de Ludwig Boltzmann, en el siglo XIX.
Pero muchos aún se imaginan a las moléculas como los modelos estáticos de un museo.
Se utiliza para explorar la relación entre estructura, movimiento y función.
Permite entender a los materiales y las moléculas no como entidades rígidas, sino como cuerpos animados.
La integración de las ecuaciones de movimiento están mal condicionadas, lo cual genera errores numéricos acumulativos, que pueden ser minimizados seleccionando apropiadamente los algoritmos, pero no eliminados del todo.
Por otro lado, las interacciones entre las partículas se modelan con un campo de fuerza aproximado, que puede o no ser adecuado dependiendo del problema que queremos resolver.
De cualquier forma, la dinámica molecular nos permite explorar su comportamiento representativo en el espacio fásico.
[cita requerida] En la DM, hay que balancear el costo computacional y la fiabilidad en los resultados.
[cita requerida] La forma más simple de dinámica molecular ocurre en el colectividad microcanónica.
son las atracciones y repulsiones que sienten los átomos entre sí debido a los enlaces químicos, interacciones electrostáticas, van der Waals, etc. de las moléculas.
Sin embargo, el campo de fuerza generalmente tiene una forma funcional que lo hace pertenecer a la mecánica clásica.
Por ello, generalmente se utiliza la colectividad NVT o NPT en las simulaciones.
Sin embargo, las simulaciones NVE son importantes para verificar que un campo de fuerza combinado con un algoritmo de integración conserva la energía del sistema.
La temperatura instantánea del sistema no es constante, sino sólo su promedio.
LAMMPS, OpenMM, CHARMM, AMBER, NAMD y GROMACS son algunos de los paquetes más populares.
