Superkomputer KDM: Zastosowania

Celem głównym projektu jest uzyskanie informacji na poziomie molekularnym o charakterze i energii oddziaływań międzycząsteczkowych w roztworach oraz kryształach. Badania dotyczące roztworów, zwłaszcza wodnych, są prowadzone w Katedrze Chemii Fizycznej Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej od wielu lat. W niniejszym projekcie będą one ukierunkowane głównie na poszukiwanie molekularnych przyczyn wpływu specyficznych związków organicznych oraz metaloorganicznych na strukturę rozpuszczalnika oraz na proste modele bardziej złożonych białek i peptydów. W badaniach wykorzystane zostaną obliczenia DFT układów wieloskładnikowych, które pozwolą na uzyskanie informacji o kierunkowości i energii oddziaływań. Analiza gęstości elektronowych, będących ubocznym produktem każdych obliczeń kwantowo-mechanicznych, za pomocą metody NCI pozwoli zwizualizować i scharakteryzować słabe oddziaływania w układach. Obliczenia tego typu, wspomagane analizą QTAIM, pozwolą określić nie tylko charakter oddziaływań, ale również wskazać jaką rolę odgrywa rozpuszczalnik. Obliczenia teoretyczne zostaną skonfrontowane z wynikami eksperymentalnymi, aby zwiększyć ich wiarygodność oraz zaproponować mechanizmy zachodzących w układach procesów, których nie można wprost zweryfikować za pomocą stosowanych technik eksperymentalnych (przede wszystkim spektroskopia IR, krystalografia rentgenowska, kalorymetria). Symulowane widma IR pozwolą także na przypisanie pasm obserwowanych na widmach, a także interpretację zmian na widmach eksperymentalnych w układach wieloskładnikowych.