Simuleringer av polymerer og kolloider med molekyldynamikk - rapport fra forskningstermin 2013/2014

Molekyldynamikk (MD) er datasimulering av fysiske bevegelser av atomer og molekyler, og benytter Newtons bevegelseslover i et såkalt kraftfelt. Denne rapporten beskriver ett års erfaring med bruk av programsystemet Materials Studio, som er lisensiert av Universitetet i Oslo. Programsystemet brukes i slike simuleringer for å beregne blant annet interaksjonenergier, adsorpsjon, diffusjon og mekaniske egenskaper. Det er foretatt beregninger på epoksypolymersystemer og høyenergi-polymerer som brukes i rakettdrivstoffer. Det er også foretatt simuleringer av polymerstruktur og adsorpsjon i nanokompositter av karbon nanorør og grafen for å undersøke mulighetene for stabilisering i vann og organiske løsningsmidler. Simuleringene er foretatt både på en vanlig rask PC og på dataclusteret Stallo ved Universitetet i Tromsø. Det siste gjør det mulig å utføre beregninger som ellers ville tatt veldig lang tid på en vanlig PC. Resultatene viser at dette er lovende metoder og at teknologien har gått kraftig framover både software- og hardwaremessig den senere tiden, men at det enda er utfordringer med å få til realistiske beregninger.