Tutkijat University Wienin ovat käyttäneet Materials Studio ® tutkia sitoutumiseen silaani molekyylien pinnalla sinkkioksidia . Sinkkioksidi lomakkeiden ohuen kalvon alle sääolosuhteissa pinnalla sinkkiä. Simulaatioita paljasti kuinka napaisuus pyrstön ja läsnäolo liuotinta voidaan vaikuttaa kokoonpanoissa molekyylit tekee komission oksidi pintaa. Nämä havainnot johtavat suunnittelu parani pinnoitteet ja sinkin korroosionestoaineita. Käyttäytymistä molekyylien oksidi pinnoille, erityisesti silaanien, on tutkittu laajasti käyttäen laskennallisen kemian menetelmiä. Teolliset sovellukset ovat korroosioneston, liimat, maalit, itse koottua kerroksen, ja katalyysi. Liuotin Silaani solumalleja Tutkijat käyttivät MS Modeling n Amorfinen Cell luoda liuotin silaani solut, jotka saatetaan oksidi alustaan (kuva 1). Käyttäytymistä kolmella eri silaani molekyylejä - octyltrihydroxsilane, aminopropyltrihydroxysilane, ja thiolpropyltrihydroxysilane (kuva 2) pinnalla tutkittiin käyttäen molekyylidynamiikan simulaatioita ja kompassin voimakenttä. 
Kuva 1. Amorfinen sisältävän solun ZnO alustan, liuotin molekyyli (sininen) ja silaani (vihreä). 
Kuva 2.. Silaanien käytettiin tutkimuksessa, thiolpropyltrihydroxysilane (vas.), aminopropyltrihydroxysilane (keskellä) ja octyltrihydroxysilane (oikealla). 
Kuva 3 (). Konfigurointi silaani. Liuotin on sininen. 
Kuva 3 (b). B kokoonpano silaani molekyylin. Liuotin on sininen. Muunnelmia Degree polariteetin Nämä silaanien selvitettiin aste napaisuus hännässä vaihtelee ja näin ollen voidaan ymmärtää rooli hännän hallitseva kokoonpanoissa löytyy pinnalla. Simulaatiot käynnistettäisiin 1 ns käyttäen noin kymmenen erilaiset lähtökohdat kokoonpanoissa. Tulokset osoittavat, että kun nämä järjestelmät tulivat tasapainon kahdenlaisia kokoonpanoissa olemassa, tilanteeseen, jossa vain silaani pään ryhmä sitoutuu pintaan ja B kokoonpano, jossa sekä pää ja pyrstö ovat kosketuksessa pinnan kanssa. Korrelaatio Molecule Configuration ja polariteetin pyrstön On vahva korrelaatio napaisuus pyrstön kanssa hallitseva kokoonpano hyväksyi molekyyli on ZnO pinnalla. Hyvin Polar aminopropyyli molekyyli mieluummin B kokoonpano, kun taas ei-polaaristen oktyyli molekyyli mieluummin kokoonpano. Keskitason tioliryhmän näyttää hieman parempana B yli A. tärkeää huomata, että tällaisia vaikutuksia on todettu vain läsnä liuotin, ilman liuotinta, B kokoonpanon on kaikkein hallitseva kaikille silaaneja. Adsorptio energiat osoittavat, että vahvin sitovat energioita ZnO pinnan vastaavat aste napaisuus; amino> tioli> oktyyli. Johtopäätös Tämä tutkimus on ainutlaatuinen, että simulointi mukana läsnäolo isopropanolia liuottimella perinteisesti liuotin on jätetty huomiotta säästää laskennallisen ajan. Työ on hyvä esimerkki siitä, miten laskennallisen kemian ei voi käyttää vain seulontatyökaluna testata useita eri molekyylejä, mutta vielä tärkeämpää on kehittää ymmärrystä käyttäytymistä eri järjestelmien funktiona niiden molekyylitason ominaisuuksia. Tämä vähentää kokeiden tarvitaan ja mahdollistaa yhden tehdä enemmän älykkäitä kokeita. |