چکیده مقاله
شیمی محاسباتی شاخه ای میان رشته ای از علوم شیمی، فیزیک و علوم رایانه است که با بهره گیری از مدل های ریاضی، روش های عددی و شبیه سازی های رایانه ای به مطالعه ساختار، خواص و رفتار سیستم های شیمیایی در مقیاس اتمی و مولکولی می پردازد هدف اصلی این حوزه، پیش بینی و تفسیر پدیده های شیمیایی بدون اتکا ی کامل به آزمایش های پرهزینه یا دشوار آزمایشگاهی و در عین حال تکمیل و هدایت پژوهش های تجربی است با پیشرفت توان محاسباتی، توسعه الگوریتم های دقیق تر و گسترش نرم افزارهای تخصصی، شیمی محاسباتی به یکی از ابزارهای کلیدی در پژوهش های علمی مدرن تبدیل شده است در شیمی محاسباتی، روش های گوناگونی از جمله مکانیک کوانتومی، مکانیک مولکولی و دینامیک مولکولی به کار گرفته می شوند روش های مبتنی بر مکانیک کوانتومی، مانند نظریه تابعی چگالی DFT و روش های پساهارتری–فاک، امکان محاسبه دقیق ساختار الکترونی، انرژی پیوندها، طیف های ارتعاشی و الکترونیکی، و مسیرهای واکنشی را فراهم می کنند در مقابل، روش های کلاسیکی مانند مکانیک مولکولی و دینامیک مولکولی برای بررسی سیستم های بزرگ تر نظیر پروتئین ها، پلیمرها و غشاهای زیستی در بازه های زمانی طولانی تر مناسب هستند و اطلاعات ارزشمندی درباره پایداری ساختاری، برهم کنش های بین مولکولی و رفتار دینامیکی سیستم ها ارائه می دهند کاربردهای شیمی محاسباتی طیف وسیعی از حوزه های علمی و صنعتی را دربر می گیرد در شیمی آلی و معدنی، این روش ها برای پیش بینی مکانیسم واکنش ها، انتخاب پذیری شیمیایی و طراحی ترکیبات جدید به کار می روند در علم مواد، شیمی محاسباتی نقش مهمی در طراحی مواد پیشرفته با خواص مطلوب، مانند نیمه رساناها، کاتالیست ها، مواد باتری و نانومواد ایفا می کند در حوزه زیست شیمی و داروسازی، مدل سازی برهم کنش دارو–هدف زیستی، غربالگری مجازی ترکیبات و پیش بینی خواص فارماکوکینتیکی به کمک شبیه سازی های محاسباتی انجام می شود که به کاهش زمان و هزینه توسعه دارو منجر می گردد همچنین در شیمی محیط زیست، این رویکردها برای بررسی سرنوشت آلاینده ها، واکنش پذیری آن ها و ارزیابی اثرات زیست محیطی مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند در مجموع، شیمی محاسباتی به عنوان پلی میان نظریه و آزمایش، امکان درک عمیق تر پدیده های شیمیایی، پیش بینی رفتار سیستم ها و طراحی هدفمند مواد و مولکول ها را فراهم می سازد با ادامه پیشرفت در سخت افزارهای محاسباتی، یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، انتظار می رود نقش شیمی محاسباتی در پژوهش های علمی آینده بیش از پیش گسترش یابد و به یکی از ارکان اصلی نوآوری در علوم شیمی و فناوری های وابسته تبدیل شود
کلیدواژهها
نویسندگان
شیوه ارجاع
�جیرلو، محمد فومن،1404،شیمی محاسباتی و کاربردهای آن در پژوهش های علمی،اولین همایش بین المللی تحولات نوین در نظام های آموزشی، تربیتی، روانشناسی، مهارت آموزی و مهارت محوری با محوریت آموزش و پرورش در هزاره سوم،بوشهر
ارائهشده در
مجموعه مقالات اولین همایش بین المللی تحولات نوین در نظام های آموزشی، تربیتی، روانشناسی، مهارت آموزی و مهارت محوری با محوریت آموزش و پرورش در هزاره سوم12 آذر 1404 · بوشهر