分子シミュレーションの基礎と高分子材料開発の効率化への展開　～高分子のモデリング手法、計算手法、高分子構造形成のシミュレーション技術～【LIVE配信・WEBセミナー】

セミナー趣旨

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。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。

習得できる知識

①高分子のモデリング手法
②高分子のシミュレーション手法
③ソフトウェアの特徴

セミナープログラム

【講演のポイント】

　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いたします。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、最近の研究事例を交えて紹介いたします。

【プログラム】

1. 高分子構造形成の基礎概論
　1.1 高分子の結晶化
　　高分子の配向構造
　　ポリエチレンの結晶化
　　ポリエチレンの単結晶
　1.2 ブロック共重合体のミクロ相分離
　　マクロ相分離
　　ミクロ相分離

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

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

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4. ソフトウェアの特徴
　4.1 OCTA (COGNACなど)
　　COGNACの概要
　　COGNACの基本機能
　　単位系
　　インストール関連
　　COGNACの利用手順
　4.2 LAMMPS
　　LAMMPSの概要
　　LAMMPSの基本機能
　　単位系
　　インストール関連
　　LAMMPSの利用手順
　4.3 NAMD
　　NAMDの概要
　　NAMDの基本機能
　　単位系
　　インストール関連
　　NAMDの利用手順
　4.4 AMBER
　　AMBERの概要
　　単位系
　　インストール関連
　　AMBERの利用手順
　4.5 Gromacs
　　Gromacsの概要
　　単位系
　　インストール関連
　　Gromacsの利用手順

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5. 研究事例
　5.1 高分子の構造形成
　　単一高分子鎖の構造形成
　　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
　　結び目を有するポリエチレンの結晶化
　　損傷DNAの分子動力学シミュレーション
　5.2 両親媒性分子の自己会合
　　両親媒性分子のミセル形成
　　双頭型両親媒性分子の高次構造形成

【質疑応答】

セミナー講師

京都工芸繊維大学　 材料化学系　教授　 藤原　進　氏

セミナー受講料

●1名様　　：49,500円（税込、資料作成費用を含む）
●2名様以上：16,500円（お一人につき）
　※受講料の振り込みは、開催翌月の月末までで問題ありません