泰科云講堂 | 高分子及橡膠材料模擬應用方案

傳統的材料研發需要大量的實驗，這不僅會拖慢研發時間，還會造成極大的試錯成本。分子模擬是對真實分子系統的計算機模擬，許多通過實驗很難得到或無法得到的數據，通過模擬卻可以輕松地獲得，因為計算機可以清晰地展示分子的微觀結構和計算材料力學性能等。真實分子的構象除了受勢能影響外，還受到外部因素如溫度、壓力等條件的影響。分子模擬方法模擬原子的擴散、相變、薄膜生長、表面缺陷等過程，可得到原子結構因子、狀態方程、彈性模量、熱膨脹系數、熱容和焓等物理量。

分子動力學模擬能夠在分子尺度上追蹤微觀結構演變，這有助于理解復合材料流體的流動過程，實現對流體流動和結構變形的準確表征，進而為在分子水平上建立材料的結構-流變性能關系，確定各類流變學行為的結構機制提供有效方法。

本次云講堂，北京泰科科技邀請來自北京化工大學材料科學與工程學院李豪祥博士和北京泰科技術總監鄭宏博士，就分子模擬在高分子及橡膠材料領域的應用做相關的主題分享。

【時間】：2024年4月25日上午10:00-11:30

【參會形式】：騰訊會議

報告內容：

題目一：

聚合物納米復合材料流變性能的分子動力學模擬

主講人：

李豪祥 北京化工大學博士研究生，材料科學與工程學院，主要研究方向為聚合物納米復合材料流變性能的分子動力學模擬，以第一作者在Macromolecules, J. Phys. Chem. B, Polymer等期刊發表多篇論文。

主要內容：

(1) 研究背景

(2) 聚合物納米復合材料的剪切變稀行為

(3) 聚合物納米復合材料的應力過沖行為

(4) 界面強度對復合材料流變行為的影響

(5) 機器學習@分子動力學模擬

報告摘要：

結構-性能關系以及加工過程對這種關系的影響在相當長的一段時間內主導著我們對多相多組分聚合物材料的理解。填充納米粒子的聚合物納米復合材料是一類重要的多相多組分材料，深入了解這類材料的結構、動力學和流變行為對于從根本上理解其結構-性能關系至關重要。納米粒子的引入帶來分子鏈和納米粒子的局部重排以及隨后新（瞬時）微域的形成，進而造成了聚合物納米復合材料多層次、多尺度和多相互作用的復雜網絡結構特征。這些因素給聚合物材料本已復雜的流變行為增加了相當大的挑戰性。實驗表征方法難以準確的表征整鏈尺度以下的微觀結構變化，這使得宏觀性能的微觀解釋變得困難，進而阻礙了聚合物納米復合材料微觀結構-性能關系的建立。分子動力學模擬能夠在分子尺度上追蹤微觀結構演變，這有助于理解復合材料流體的流動過程，實現對流體流動和結構變形的準確表征，進而為在分子水平上建立材料的結構-流變性能關系，確定各類流變學行為的結構機制提供有效方法。我們采用分子動力學模擬方法對剪切流動下聚合物納米復合材料的結構和性能轉變進行研究，建立聚合物納米復合材料微觀結構與其宏觀流變行為的聯系。

題目二：

高分子材料研究中Materials Studio軟件的應用

主講人：

鄭宏博士，北京泰科博思科技有限公司技術總監

主要內容：

(1) Materials Studio在高分子材料模型建立方面應用

(2) Materials Studio在結構、性質分析方面的應用

(3) 應用案例包括：擴散性質預測、力學性質預測、電學和光學性質預測、熱導和電導性能預測

(4) 高分子材料結構及性能預測流程設計平臺

報告摘要：

Materials Studio多尺度材料設計平臺應用在高分子科學的各個方面，包括模擬高分子溶液、表面和薄膜、非晶態、晶態、液晶態、共混體、嵌段共聚體、界面、生物聚合物、高分子中的局部運動、液晶高分子的流變學、力學性質和電活性等。Materials Studio廣泛應用于高分子材料分子模擬研究中。

報名方式：

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關于Materials Studio：

擁有完善的建模和模擬工具，能夠幫助材料科學與化學領域的研究者對材料中原子和分子的結構與性質間的關系進行預測。

利用BIOVIA Materials Studio，各工業領域的研究者能對所有的材料類型，如制藥、催化劑、高分子及復合材料、金屬及合金、電池及燃料電池、納米材料等進行設計，以獲取更佳的性能。

使用BIOVIA Materials Studio, 您可以：

(1) 預測材料性質，深入了解材料屬性的相互作用
(2) 對備選材料進行“虛擬篩選”，節約實驗成本
(3) 提高創新效率，更快的研發出性能更優異、成本更低的新型材料
(4) 憑借強大的材料信息學，能夠成為實驗的有益補充
(5) 利用BIOVIA Pipeline Pilot的Materials Studio Collection與MaterialsScript API可以實現自動化與應用共享。

主要特點：

(1) 具有友好的用戶界面

(2) 擁有強大的建模工具

(3) 具有高的認可度

(4) 提供了多尺度的模擬工具

(5) 運行方式非常靈活

(6) 具有完善的技術支持

關于北京泰科：

北京泰科博思科技有限公司（Beijing Tech-Box S&T Co. Ltd.）成立于2007年，是國內領先的分子模擬及虛擬仿真綜合解決方案提供商。

北京泰科博思科技有限公司與國際領先的模擬軟件廠商、開發團隊深入合作，為高校、科研院所和企業在材料、化工、藥物、生命科學、環境、人工智能及數據挖掘、虛擬仿真教學等領域提供專業的整體解決方案。用戶根據需要在我們的平臺上高效的進行各種模擬實驗，指導實際的生產設計。

北京泰科博思科技有限公司擁有一支一流的技術服務團隊和資深的專家咨詢團隊，以客戶真正需求出發，服務客戶，為客戶創造價值。我們秉承“職業、敬業、擔當、拼搏、合作”的企業精神，致力于用國際領先的軟件產品和專業全面的技術支持服務，成為客戶可信賴的合作伙伴。

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