¿Qué es la dinámica molecular?
La dinámica molecular es el estudio de la forma en que se mueven los átomos y las moléculas. La observación directa de estas partículas no siempre es posible, por lo que los científicos estudian la dinámica molecular mediante el uso de fórmulas matemáticas. Estas fórmulas están programadas en computadoras que permiten a los científicos simular el movimiento de varios átomos y moléculas. Aunque las partículas reales no se utilizan en el estudio de la dinámica molecular. Los resultados de las simulaciones se consideran razonablemente precisos.
El estudio de la dinámica molecular es un tipo de experimento virtual. Al estudiar el comportamiento de las moléculas virtuales, los científicos pueden hacer predicciones sobre cómo podrían comportarse las moléculas reales. Aunque no se utilizan moléculas reales, los resultados de estos experimentos simulados se consideran precisos. Ajustar ciertos parámetros en las ecuaciones hace que los experimentos sean más precisos.
Las simulaciones de dinámica molecular se utilizan para hacer observaciones virtuales del movimiento de partículas. En un laboratorio, no siempre es posible o práctico hacer observaciones reales del movimiento molecular, por lo que en su lugar se utilizan simulaciones matemáticas y modelos por computadora. Los beneficios de este tipo de experimentos son que el movimiento se puede observar durante un período prolongado de tiempo, que se puede observar desde más cerca, y que las condiciones, como los extremos de presión o temperatura que no son prácticos en el laboratorio, pueden simulado.
Las computadoras pueden mostrar una representación visual del movimiento de átomos y moléculas resolviendo ecuaciones matemáticas. Las ecuaciones se basan en las leyes de Newton y pueden predecir con precisión el movimiento de la mayoría de los átomos y moléculas. Los programas de simulación usan las ecuaciones para representar las fuerzas que actúan sobre las partículas y el movimiento de los átomos en el espacio tridimensional. También es posible rastrear el movimiento de un átomo o molécula a lo largo del tiempo usando estas fórmulas.
La dinámica molecular también se puede utilizar para observar las relaciones entre átomos y moléculas. Los programas de simulación rastrean los enlaces moleculares que se forman y rompen y ajustan las ecuaciones en consecuencia. Aunque las ecuaciones utilizadas se basan en las leyes de movimiento de Newton, en la mayoría de los casos se pueden aplicar al movimiento de partículas muy pequeñas. Ocasionalmente, las leyes que rigen el movimiento de las partículas cuánticas deben usarse en las ecuaciones de dinámica molecular para describir correctamente el movimiento de las partículas.