Editar: se agregaron más detalles y algunos enlaces a respuestas útiles de Quora para brindar una visión general más amplia de los principios principales de MD.
La dinámica molecular es un método comúnmente utilizado para resolver computacionalmente los movimientos de los átomos que interactúan dentro de un sistema definido. Este sistema podría ser relativamente simple, como una caja de argón líquido, o podría ser mucho más complejo, como biomoléculas como el ADN, las proteínas y los lípidos.
El movimiento de cada átomo se determina a través de un cambio de paso de tiempo discreto (lo suficientemente pequeño como para capturar oscilaciones de enlace muy rápidas, a menudo en el rango de ~ 2fs) resolviendo numéricamente las Leyes de movimiento de Newton , explicadas aquí con detalles fantásticos: la respuesta de Florian Blanc a ¿Qué es el integrador Verlet y por qué es bueno para las simulaciones de dinámica molecular?
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En pocas palabras, las fuerzas entre los átomos interactivos unidos y no unidos se determinan utilizando un campo de fuerza , que describe los parámetros útiles de ambos enlaces (como longitud de enlace, ángulos, diédricos, etc.) y no unidos (términos de Lennard Jones, parcial cargos, etc.) interacciones. Aquí hay una gran respuesta sobre este tema: la respuesta de Sai Janani Ganesan a ¿Qué información contiene un campo de fuerza MD?) Una vez que se calculan las fuerzas, se actualizan las posiciones atómicas, es decir, los átomos se mueven. Si esto se repite millones de veces, los pasos de tiempo discretos pueden superponerse entre sí para formar una trayectoria de nano o microsegundos.
Si el sistema es ergódico (vea aquí: la respuesta de Robin Corey a la Química Computacional: ¿Por qué es importante la ergodicidad en la dinámica molecular?), Entonces puede asumir la información del conjunto de su trayectoria y utilizar la mecánica estadística para determinar las propiedades termodinámicas macroscópicas. Lo cual es bastante útil, por supuesto.
Tenga en cuenta que como los átomos se describen con un campo de fuerza, los efectos cuánticos, como la estructura electrónica, no se pueden calcular. Esto significa que la química (la creación o ruptura de enlaces) no es esencialmente posible.
