دینامیک مولکولی در مهندسی شیمی
امروزه با افزایش تحقیقات انجام شده در زمینه بررسی اندرکنش های بین اتمی، گستردگی این تحقیقات و شبیه سازی ها به حوزه مهندسی شیمی نیز رسیده است. از مهمترین زمینه های کاربردی شبیه سازی ها دینامیک مولکولی در مهندسی شیمی می توان به طراحی انواع راکتورها، فرایندهای شیمیایی و … اشاره کرد. از دیدگاه محاسباتی، دینامیک مولکولی توانایی انواع ساختارهای اتمی همچون فلزات، پلیمرها، مایعات، گازها و … را داشته و با در اختیار بودن اطلاعات اتمی این ساختارها نی توان اندرکنش بین اجزای بیان شده را به خوبی توصیف و آینده یک فرایند شیمیایی را پیش بینی کرد. در شکل زیر نمونه های از فرایندهای شیمیایی صورت گرفته در زمینه بررسی رفتار ساختارهای اتمی که در حوزه مهندسی شیمی است، نمایش داده شده است.
شکل۱. شبیه سازی اندرکنش اتمی در یک راکتور با استفاده از روش دینامیک مولکولی.
از دیدگاه کاربردی نیز، نرم افزارهای متنوعی برای انجام شبیه سازی های دینامیک مولکولی مربوط به فرایندهای مرسوم در مهندسی شیمی موجود است. نرم افزار لمپس یکی از مهمترین نرم افزارهای در زمینه شبیه سازی ها بیان شده است به گونه ای که با استفاده از این نرم افزار امکان شبیه سازی بسیاری از ساختارهای اتمی امکان پذیر است. در مقابل نرم افزار لمپس، نرم افزارهای دیگری همچون نرم افزار گرومکس قرار دارد که نقص های بنیادین در آن قابل شناساسیی است. به عنوان مثال نرم افزار گرومکس توانایی شبیه سازی ساختارهای فلزی با دقت مناسب را دارا نیست. این امر به علت ناکامل بودن میدان نیروهای تعریف شده در این نرم افزار است. اما نرم افزار لمپس همانگونه که پیش تر بیان شد دارای توانمندی بالایی در شبیه سازی انواع مختلف ساختارها فلزی و غیر فلزی است که این توانمندی از گسترده بودن میدان نیروهای تعریف شده برای آن ناشی می شود. برای آشنایی بیشتر با سختارها و فرایندهای شبیه سازی شده با استفاده از روش دینامیک مولکولی و نرم افزار لمپس می توانید به این لینک مراجعه کنید.