○階層構造や粗視化モデルなどモデリングの基礎から、

モンテカルロ法・分子動力学法ほか様々なシミュレーション手法、

良く用いられる各ソフトウェアの特徴および事例を交えた材料開発への活かし方まで。

高分子材料開発のための分子シミュレーション技術

≪基礎から様々なモデリング・シミュレーション手法、適用事例まで≫

【提携セミナー】

主催：株式会社情報機構

高分子材料開発を効率的に行う上で、今や分子シミュレーションは極めて重要な役割を担っています。高分子のもつ特徴の一つとして、凝集構造の階層性を挙げることができます。例えば、結晶性高分子やブロック共重合体などは、複雑で階層的な構造をとることが知られています。高分子材料開発においては、このような階層構造の形成機構を明らかにする必要があります。
本セミナーでは、階層的な構造をもつ高分子の構造形成に焦点を当て、その基礎概論を述べたあと、高分子のモデリング手法や分子シミュレーション手法の基礎を解説します。また、OCTAやLAMMPS、Gromacsなど、高分子シミュレーションにおいてよく用いられるソフトウェアについても、最近の研究事例を交えながら、その概要を紹介します。

◆受講後、習得できること

・高分子のモデリング手法
・高分子のシミュレーション手法
・高分子シミュレーションに用いられるソフトウェアの特徴と最新動向
・高分子材料開発への活かし方
など

◆受講対象者

・主に化学関連メーカーの研究者・技術者の方
・これから分子シミュレーションを始めたいと考えている研究者・技術者の方
・プラスチック、樹脂、ゴムおよび関連製品の研究者・技術者の方

◆必要な予備知識など

必ずしも予備知識は必要ありませんが、より深く理解するためには、一部、基礎的な数学の知識を必要とするところがあります。

担当講師

京都工芸繊維大学　材料化学系　教授　藤原 進 氏

セミナープログラム（予定）

１．高分子構造形成の基礎概論
1）高分子の結晶化
a）高分子の配向構造
b）ポリエチレンの結晶化
c）ポリエチレンの単結晶
d）これまでのシミュレーション研究
2）ブロック共重合体のミクロ相分離
a）マクロ相分離
b）ミクロ相分離

２．高分子のモデリング
1）階層構造 ～結晶性高分子を例にとって～
a）高分子球晶の階層構造
b）高分子シミュレーションの階層構造
2）全原子モデル
a）典型的な相互作用ポテンシャル関数
b）反応力場（ReaxFF）
3）粗視化モデル ～２つのアプローチ～
a）単純化した分子モデル
b）現実的な分子モデル
c）粗視化モデルの例

３．高分子のシミュレーション手法
1）モンテカルロ（MC）法
a）高分子鎖のランダム・ウォークモデル
b）動力学への拡張
2）分子動力学（MD）法
a）MD法とは
b）差分近似法
c）シミュレーションで求める量
d）（例）単原子分子系
3）ランジュバン動力学（LD）法
a）ランジュバン方程式
b）ランジュバン方程式の解
4）散逸粒子動力学（DPD）法
a）DPD法とは
b）粒子間力
c）揺動散逸定理
d）速度Verletアルゴリズムの修正版

４．ソフトウェアの特徴
1）OCTA（COGNACなど）
a）COGNACの概要
b）COGNACの基本機能
c）単位系
d）インストール関連
e）COGNACの利用手順
2）LAMMPS
a）LAMMPSの概要
b）LAMMPSの基本機能
c）単位系
d）インストール関連
e）LAMMPSの利用手順
3）NAMD
a）NAMDの概要
b）NAMDの基本機能
c）単位系
d）インストール関連
e）NAMDの利用手順
4）AMBER
a）AMBERの概要
b）単位系
c）インストール関連
d）AMBERの利用手順
5）Gromacs
a）Gromacsの概要
b）単位系
c）インストール関連
d）Gromacsの利用手順

５．研究事例
1）高分子の構造形成
a）単一高分子鎖の構造形成
b）双性イオン性ポリマーブラシ-水界面における水のダイナミクス
c）結び目を有するポリエチレンの結晶化
d）損傷DNAの分子動力学シミュレーション
2）両親媒性分子の自己会合
a）両親媒性分子のミセル形成
b）双頭型両親媒性分子の高次構造形成

＜質疑応答＞

公開セミナーの次回開催予定

開催日

未定

開催場所

未定

受講料

未定

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※配布資料等について

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●当日、可能な範囲でご質問にお答えします。（全ての質問にお答えできない可能性もございます。何卒ご了承ください。）
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