Fizykochemia materii miękkiej
Kierownik zespołu: prof. dr hab. Andrzej Sikorski
Adres e-mail Kierownika: sikorski@chem.uw.edu.pl
Krótki opis tematyki badawczej:
Od lat prowadzimy systematyczne i szeroko zakrojone badania teoretyczne dotyczące właściwości miękkiej materii, to jest układów polimerowych, białek, żelów i błon. Opracowujemy nowe modele i teorie dla tych układów starając się przewidywać ich makroskopowe własności. Najważniejsze zagadnienia, którymi się zajmujemy:
– transport w zatłoczonych środowiskach: modele ruchu w biomembranach i w ośrodkach nieuporządkowanych,
– struktura polimerów rozgałęzionych i silnie rozgałęzionych jako nośników leków,
– struktura i dynamika układów polimerowych o ograniczonej geometrii,
– perkolacja w układach polimerowych, struktura stopionych polimerów i kompozytów polimerowych,
– struktura hetero-złącz objętościowych, modele plastikowej elektroniki
Wykorzystujemy jako podstawowe narzędzie badawcze metodę Monte Carlo i jej różne warianty: losową adsorpcję sekwencyjną (Random Sequential Adsorption, RSA), zmodyfikowane i ulepszone algorytmy typu Verdiera-Stockmayera, a także nowoczesne i wydajne algorytmy próbkujące przestrzeń konformacyjną gęstych układów makromolekularnych (polimery wraz z cząsteczkami rozpuszczalnika całkowicie wypełniające przestrzeń) oparte o koncepcję algorytmu ruchów kooperatywnych (Cooperative Motion Algorithm, CMA) i modelu dynamicznej cieczy sieciowej (Dynamic Lattice Liquid, DLL). Symulacje z wykorzystaniem algorytmu DLL implementowane są w klastrach obliczeniowych, a także w dedykowanej maszynie ARUZ (Analizator Rzeczywistych Układów Złożonych) w BioNanoParku w Łodzi); maszyna ARUZ dzięki swojej unikatowej konstrukcji pozwala na wykonanie symulacji złożonych układów makromolekularnych, których nie da się przeprowadzić z użyciem obecnie istniejących najbardziej wydajnych systemów komputerowych.
Współpracujemy z grupami badawczymi z Wydziału Chemicznego Politechnik Warszawskiej i Łódzkiej, Wydziału Fizyki i Centrum NanoBioMedycznym Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu oraz z Instytutem Chemii Fizycznej Uniwersytetu Wiedeńskiego.