Saturday, March 14, 2015

Investigadores del ITbM desarrollan una técnica mecánica-química súper rápida para las simulaciones moleculares


Desarrollado por la Nagoya University y el National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, este método consiste en una combinación del Fragment Molecular Orbital (FMO) approach y el método Density-Functional Tight-Binding (DFTB), llamado FMO-DFTB, y ha evaluado con éxito largas moléculas incluyendo péptidos, un segmento de ADN y una pequeña proteína. El estudio fue publicado en el Journal of Chemical Theory and Computation el 22 de septiembre de 2014 y demuestra un nuevo método computacional y mecánico-cuántico que consigue rápidas y eficientes simulaciones de sistemas moleculares complejos formados por miles o millones de átomos. Las simulaciones que utilizaron FMO-DFTB pudieron ser realizadas en computadoras de escritorio, lo cual puede ser útil para biólogos, químicos y científicos de materiales que se hallen investigando la reactividad y estructura de este tipo de sistemas moleculares complejos.
Muchos sistemas moleculares contienen una gran cantidad de átomos, y los esfuerzos computacionales para hacer simulaciones mecánico-cuánticas para estos sistemas incrementa conforme se van haciendo más grandes, lo que se traduce en altos requerimientos de memoria y largos tiempos de simulación, lo cual, a su vez, genera la necesidad de un rápido y preciso método para tratar tales sistemas. La combinación de los métodos DFTB y DMO en este caso promovieron el desarrollo de simulaciones ultrarápidas con errores menospreciables. Según el estudio, tras someter un sistema de un cúmulo de agua conteniendo alrededor de 20,000 átomos al FMO-DFTB, los cálculos de energía tomaron unos 3 minutos cuando el correspondiente análisis mediante sólo DFTB tomaría unas 3 semanas.
El equipo se halla trabajando para desarrollar aún más la precisión del FMO-DFTB para explorar reacciones que no se podían siquiera imaginar con anterioridad. Este método podría ser aplicado a los sistemas químicos, a la predicción de mecanismos de reacción, a los sistemas biológicos, al análisis de interacciones proteína-ligante y a la nanoelectrónica.

Eduardo Camarillo Abad
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Fuente: http://www.azonano.com/news.aspx?newsID=31682

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Este video es obra creativa de Armando Isaac, para el curso de Química Inorgánica I.