科研情况简介 科研情况简介

最小化 最大化

 

我们结合计算机分子模拟技术和解析理论方法,研究多种软物质的物理特性。我们既注重研究特定软物质独有的物理特性,也注重从不同的软物质体系中凝练出它们的物理共性。目前我们的研究兴趣在于纳米金属和生物分子的自组装、离子液体及离子液晶的结构和动力学性质、软物质统计理论及分子模拟的粗粒化算法等。

 

离子液体及离子液晶


  离子液体不仅是化学化工领域有着广泛应用前景的新型材料,也是比较典型的复杂液体。继发现离子液体中纳米尺度的非均质结构之后,我们又研究了离子液体在外场下的结构变化以及极性尾部离子液体的结构和动力学性质。目前我们专注于与实验组合作研究离子液体的液晶态的结构和动力学性质。在软物质理论方面,我们希望能从离子液体出发,发展出超出简单液体理论框架的复杂液体理论,尤其是在玻璃态方面。

金属纳米颗粒自组装


   纳米金属颗粒在溶液中会自组装成有序形状。我们试图结合基于DLA理论的抽象模型及对纳米金属颗粒的粗粒化分子动力学模拟,揭示出软物质自发形成有序结构的必要条件和本质原因。

多肽自组装


 

 我们力图通过多尺度分子动力学模拟,揭示多肽分子自组装的微观机制,找出多肽分子自组装得到的介观形貌与微观的分子结构和相互作用之间的关系,在此基础上发展出预言给定多肽分子自组装形貌的理论和模拟方法。

 

 

 


软物质统计理论


   软物质工作在熵(热运动)和焓(相互作用)相当的热力学条件下,从而使得系统体现出丰富的物态。我们运用热力学与统计物理的理论方法,结合分子动力学模拟对具体软物质体系的研究结果,力图定量描述软物质中普遍存在的熵焓平衡的统计本质。

分子粗粒化建模与模拟方法


   在分子层面上,建立把几个原子粗粒化成一个质点的分子模型,并进行粗粒化分子动力学模拟。目前需要发展针对自组装过程的粗粒化模拟的纳米金属颗粒的粗粒化模型以及氨基酸残基的粗粒化模型。