الاستخدام الرئيسي للميكانيكا الجزيئية في مجال الديناميات الجزيئية، حيث يستخدم هذا مجال القوة لحساب القوى المؤثرة على كل جسيم ومتكامل مناسب لنمذجة ديناميكيات الجسيمات والتنبؤ بالمسارات.
مجلات التطبيق في الميكانيكا الجزيئية
- بالنظر إلى أخذ عينات كافية وتخضع لـ “فرضية إرغوديك”، حيث يمكن استخدام مسارات الديناميات الجزيئية لتقدير المعلمات الديناميكية الحرارية لنظام أو خصائص حركية مسبار، مثل معدلات وآليات التفاعل.
- تُستخدم الميكانيكا الجزيئية أيضًا داخل الميكانيكا الكمومية الديناميكيات الجزيئية، والتي تسمح بدراسة البروتينات وحركية الإنزيم.
- ينقسم النظام إلى طريقين، إحداهما تصحح ميكانيكا الكم (QM) مما يعمل على تكسير ودبلجة الروابط ويتم تشكيل باقي البروتين عن طريق الميكانيكا الجزيئية (MM).
- لا يسمح الديناميكيات الجزيئية وحده بدراسة آليات الإنزيمات التي تسمح بها الميكانيكا الكمومية، حيث تنتج إدارة الجودة أيضًا حسابات طاقة أكثر دقة للنظام على الرغم من أنها باهظة التكلفة من الناحية الحسابية.
- تطبيق آخر للميكانيكا الجزيئية هو تقليل الطاقة، حيث يتم استخدام مجال القوة كمعيار للتحسين، حيث تستخدم هذه الطريقة خوارزمية مناسبة، على سبيل المثال، أقصى نزول لإيجاد التركيب الجزيئي لحد أدنى من الطاقة المحلية.
- تتماشى هذه الحدود الدنيا مع المطابقات الراكزة للجزيء في مجال القوة المطلوب، ويمكن تشكيل الحركة الجزيئية على أنها اهتزازات حول وتقاطعات بين هذه المطابقة الثابتة، وبالتالي من الشائع إيجاد طرق محلية لتقليل الطاقة مقترنة بتحسين الطاقة العالمي، للعثور على الحد الأدنى من الطاقة العالمية وحالات الطاقة المنخفضة الأخرى.
- في درجة الحرارة المحدودة، يقضي الجزيء معظم وقته في هذه الحالات المنخفضة، والتي تهيمن بالتالي على الخصائص الجزيئية.
- يمكن تطوير المعالجة الشاملة عن طريق التلدين المحاكي وخوارزمية متروبوليس وطرق مونت كارلو الأخرى، أو باستعمال طرق حتمية متعددة للمعالجة المنفصل أو المستمر.
- بينما يمثل مجال القوة فقط المكون الحراري للطاقة الحرة، ويتم تضمين هذا المكون فقط أثناء تقليل الطاقة، فمن الممكن تضمين المكون الحتمي من خلال استخدام طرق إضافية، مثل تحليل الوضع العادي.
