آزمایشگاه تحقیقاتی شیمی فیزیک
شیمی محاسباتی شاخهای از علم شیمی است که در آن با استفاده از شبیهسازیهای رایانهای جهت توجیه و تفسیر پدیدهها و مسائل مرتبط با علم شیمی استفاده میگردد. امروزه با پیشرفت روز افزون رایانهها قادر هستیم پدیدههای گوناگون را در سیستمهای بسیار پیچیده نظیر سیستمهای بیولوژیکی و نانوتکنولوژی نیز مورد مطالعه قرار دهیم. بدیهی است که انجام چنین مطالعاتی در درجه اول نیازمند ارتقاء معادلات، الگوریتمها و برنامههای رایانهای به همراه یک بینش وسیع از پدیدههای فیزیکی و شیمیایی میباشد.
در روشهای مرسوم شیمی محاسباتی، ابتدا یک سیستم مولکولی خاص از هدف مورد مطالعه انتخاب میشود. این سیستم مولکولی میتواند دارای ساختارهای منطقی متفاوتی باشد. روشهای محاسباتی این امکان را فراهم میکند تا مجموعهای از پایدارترین ساختارها را که مرتبط با کمینههای موضعی و کمینه سراسری است با رسم تابع انرژی پتانسیل بر حسب متغیرهای گوناگون داشته باشیم. همچنین شیمی محاسباتی این اجازه را به ما میدهد تا دادههای ترموشیمی و طیفسنجی را برای این ساختارها بدست آوریم. در نهایت میتوان از مقایسه نتایج محاسبه شده با نتایج تجربی، ساختار پایدار در شرایط آزمایشگاهی را برگزید. علاوه بر این، با استفاده از تکنيکهای محاسباتى میتوان فرایندهای شیمیایی را از دیدگاه مولکولی تفسیر و حتی امکان وقوع این فرایندها در شرایط آزمایشگاهی را پيشگويى نمود. طراحی ترکیبات ناشناخته و پیشبینی میزان پایداری و خواص مختلف آنها در شرایط گوناگون آزمایشگاهی از دیگر کاربردهای شیمی محاسباتی میباشد.
فعالیتهای تحقیقاتی که در آزمایشگاه تحقیقاتی شیمی فیزیک دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان انجام میشود به طور اعم شامل مطالعه نقش برهمکنشهای بین مولکولی و درون مولکولی در تعیین خواص سیستمهای مختلف به ویژه در دو زمینه سیستمهای زیستی و نانوساختارها با استفاده از نرمافزارهای مختلف مانندGaussView ، Gaussian،AIM2000 ، HyperChem و GenNBO 5.0 میباشد.
اهم فعالیتهای پژوهشی انجام شده در آزمایشگاه تحقیقاتی شیمی فیزیک عبارت است از:
1- مطالعه جفتشدگیهای غلط پورینی- پیریمیدینی، پورینی-پورینی و پیریمیدینی- پیریمیدینی در رشته DNA
2- مطالعه تاثیر حضور گروههای عاملی و یونهای مختلف بر خواص ساختاری و الکترونی نانولولههای کربنی و غیر کربنی
3- طراحی نانوساختارهای جدید و بررسی میزان پایداری و خواص مختلف آنها
4- مطالعه قدرت و ماهیت یک برهمکنش در یک ترکیب با استفاده از پارامترهای انرژی، ساختاری، مکانشناختی و دادههای طیفسنجی محاسباتی نظیر IR و NMR
و …