O que é dinâmica molecular?
Dinâmica molecular é o estudo da maneira como átomos e moléculas se movem. A observação direta dessas partículas nem sempre é possível; portanto, os cientistas estudam a dinâmica molecular usando fórmulas matemáticas. Essas fórmulas são programadas em computadores que permitem aos cientistas simular o movimento de vários átomos e moléculas. Embora partículas reais não sejam usadas no estudo da dinâmica molecular. Os resultados das simulações são considerados razoavelmente precisos.
O estudo da dinâmica molecular é um tipo de experimento virtual. Ao estudar o comportamento das moléculas virtuais, os cientistas podem fazer previsões sobre como as moléculas reais podem se comportar. Embora nenhuma molécula real seja usada, os resultados dessas experiências simuladas são considerados precisos. Ajustar certos parâmetros nas equações torna os experimentos mais precisos.
Simulações da dinâmica molecular são usadas para fazer observações virtuais do movimento de partículas. Em um laboratório, nem sempre é possível ou prático fazer observações reais do movimento molecular; portanto, a simulação matemática e a modelagem por computador são usadas. Os benefícios desses tipos de experimentos são que o movimento pode ser observado por um longo período de tempo, que pode ser observado de mais perto e que condições, como extremos de pressão ou temperatura que não são práticas no laboratório, podem ser observadas. simulado.
Os computadores são capazes de exibir uma representação visual do movimento de átomos e moléculas, resolvendo equações matemáticas. As equações são baseadas nas leis de Newton e podem prever com precisão o movimento da maioria dos átomos e moléculas. Os programas de simulação usam as equações para representar as forças que atuam nas partículas e o movimento dos átomos no espaço tridimensional. Também é possível rastrear o movimento de um átomo ou molécula ao longo do tempo usando essas fórmulas.
A dinâmica molecular também pode ser usada para observar as relações entre átomos e moléculas. Os programas de simulação rastreiam as ligações moleculares formadas e quebradas e ajustam as equações de acordo. Embora as equações usadas sejam baseadas nas leis do movimento de Newton, na maioria dos casos elas podem ser aplicadas ao movimento de partículas muito pequenas. Ocasionalmente, as leis que governam o movimento de partículas quânticas devem ser usadas nas equações da dinâmica molecular para descrever corretamente o movimento das partículas.