泰科云讲堂 | 高分子及橡胶材料模拟应用方案

传统的材料研发需要大量的实验，这不仅会拖慢研发时间，还会造成极大的试错成本。分子模拟是对真实分子系统的计算机模拟，许多通过实验很难得到或无法得到的数据，通过模拟却可以轻松地获得，因为计算机可以清晰地展示分子的微观结构和计算材料力学性能等。真实分子的构象除了受势能影响外，还受到外部因素如温度、压力等条件的影响。分子模拟方法模拟原子的扩散、相变、薄膜生长、表面缺陷等过程，可得到原子结构因子、状态方程、弹性模量、热膨胀系数、热容和焓等物理量。

分子动力学模拟能够在分子尺度上追踪微观结构演变，这有助于理解复合材料流体的流动过程，实现对流体流动和结构变形的准确表征，进而为在分子水平上建立材料的结构-流变性能关系，确定各类流变学行为的结构机制提供有效方法。

本次云讲堂，北京泰科科技邀请来自北京化工大学材料科学与工程学院李豪祥博士和北京泰科技术总监郑宏博士，就分子模拟在高分子及橡胶材料领域的应用做相关的主题分享。

【时       间】：2024年4月25日 上午10:00-11:30

【参会形式】：腾讯会议

报告内容：

题目一：

聚合物纳米复合材料流变性能的分子动力学模拟

主讲人：

李豪祥 北京化工大学博士研究生，材料科学与工程学院，主要研究方向为聚合物纳米复合材料流变性能的分子动力学模拟，以第一作者在Macromolecules, J. Phys. Chem. B, Polymer等期刊发表多篇论文。

主要内容：

(1) 研究背景

(2) 聚合物纳米复合材料的剪切变稀行为

(3) 聚合物纳米复合材料的应力过冲行为

(4) 界面强度对复合材料流变行为的影响

(5) 机器学习@分子动力学模拟

报告摘要：

结构-性能关系以及加工过程对这种关系的影响在相当长的一段时间内主导着我们对多相多组分聚合物材料的理解。填充纳米粒子的聚合物纳米复合材料是一类重要的多相多组分材料，深入了解这类材料的结构、动力学和流变行为对于从根本上理解其结构-性能关系至关重要。纳米粒子的引入带来分子链和纳米粒子的局部重排以及随后新（瞬时）微域的形成，进而造成了聚合物纳米复合材料多层次、多尺度和多相互作用的复杂网络结构特征。这些因素给聚合物材料本已复杂的流变行为增加了相当大的挑战性。实验表征方法难以准确的表征整链尺度以下的微观结构变化，这使得宏观性能的微观解释变得困难，进而阻碍了聚合物纳米复合材料微观结构-性能关系的建立。分子动力学模拟能够在分子尺度上追踪微观结构演变，这有助于理解复合材料流体的流动过程，实现对流体流动和结构变形的准确表征，进而为在分子水平上建立材料的结构-流变性能关系，确定各类流变学行为的结构机制提供有效方法。我们采用分子动力学模拟方法对剪切流动下聚合物纳米复合材料的结构和性能转变进行研究，建立聚合物纳米复合材料微观结构与其宏观流变行为的联系。

题目二：

高分子材料研究中Materials Studio软件的应用

主讲人：

郑宏 博士，北京泰科博思科技有限公司  技术总监

主要内容：

(1) Materials Studio在高分子材料模型建立方面应用

(2) Materials Studio在结构、性质分析方面的应用

(3) 应用案例包括：扩散性质预测、力学性质预测、电学和光学性质预测、热导和电导性能预测

(4) 高分子材料结构及性能预测流程设计平台

报告摘要：

Materials Studio多尺度材料设计平台应用在高分子科学的各个方面，包括模拟高分子溶液、表面和薄膜、非晶态、晶态、液晶态、共混体、嵌段共聚体、界面、生物聚合物、高分子中的局部运动、液晶高分子的流变学、力学性质和电活性等。Materials Studio广泛应用于高分子材料分子模拟研究中。

报名方式：

1. 点击上方"在线报名"提交报名信息。

2. 报名时请务必备注：橡胶 202404

3. 若报名有困难，请联系房女士；info@tech-box.com.cn，电话: 010-64951848，协助报名。

4.  我们会提前1~3天将具体上课链接发送至您邮箱，请注意查收。

关于Materials Studio：

拥有完善的建模和模拟工具，能够帮助材料科学与化学领域的研究者对材料中原子和分子的结构与性质间的关系进行预测。

利用BIOVIA Materials Studio，各工业领域的研究者能对所有的材料类型，如制药、催化剂、高分子及复合材料、金属及合金、电池及燃料电池、纳米材料等进行设计，以获取更佳的性能。

使用BIOVIA Materials Studio, 您可以：

(1) 预测材料性质，深入了解材料属性的相互作用
(2) 对备选材料进行“虚拟筛选”，节约实验成本
(3) 提高创新效率，更快的研发出性能更优异、成本更低的新型材料
(4) 凭借强大的材料信息学，能够成为实验的有益补充
(5) 利用BIOVIA Pipeline Pilot的Materials Studio Collection与MaterialsScript API可以实现自动化与应用共享。

主要特点：

(1) 具有友好的用户界面

(2) 拥有强大的建模工具

(3) 具有高的认可度

(4) 提供了多尺度的模拟工具

(5) 运行方式非常灵活

(6) 具有完善的技术支持

关于北京泰科：

北京泰科博思科技有限公司（Beijing Tech-Box S&T Co. Ltd.）成立于2007年，是国内领先的分子模拟及虚拟仿真综合解决方案提供商。

北京泰科博思科技有限公司与国际领先的模拟软件厂商、开发团队深入合作，为高校、科研院所和企业在材料、化工、药物、生命科学、环境、人工智能及数据挖掘、虚拟仿真教学等领域提供专业的整体解决方案。用户根据需要在我们的平台上高效的进行各种模拟实验，指导实际的生产设计。

北京泰科博思科技有限公司拥有一支一流的技术服务团队和资深的专家咨询团队，以客户真正需求出发，服务客户，为客户创造价值。我们秉承“职业、敬业、担当、拼搏、合作”的企业精神，致力于用国际领先的软件产品和专业全面的技术支持服务，成为客户可信赖的合作伙伴。