BIOVIA Materials Studio é o software mais sofisticado e completo de simulação e modelagem molecular utilizado para o estudo e desenvolvimento de todo tipo de material, ajudando profissionais e estudantes a solucionar grandes desafios na área de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D). O software oferece ferramentas avançadas tanto para a construção de sistemas complexos quanto para o seu estudo por meio de uma ampla gama métodos computacionais, como Métodos Quânticos (DFT, ab initio, semiempíricos), Mecânica Molecular e Dinâmica Molecular, utilizando ampla escala de tempo e espaço. Seu grande diferencial em relação a outros softwares é a integração do pré-processamento, da simulação e do pós-processamento em um só produto. Isso permite que o pesquisador dedique maior esforço e tempo na interpretação e análise dos resultados.

Benefícios

Redução de 20% em experimentos laboratoriais;

Redução de 30-50% no tempo de projetos

Retorno de 3x-9x de investimento

Maior alcance a Inovação.

Quem usa

Materiais de engenharia

BIOVIA Materials Studio é uma das ferramentas mais essenciais no desenvolvimento e estudo de Materiais Avançados, como polímeros, nanotubos, cerâmicas, metais e ligas, contribuindo para um único objetivo: materiais de alta-performance e desempenho com o menor custo possível. Por meio do software de simulação e modelagem molecular, é possível predizer propriedades mecânicas importantes, como Modulo de Young, Tensão de Cisalhamento, Constantes de Lamé e observar como o material se comporta a nível atômico sob tração/deformação.

Estrutura de cross-linked gerada no BIOVIA Materials Studio. Maly et al (2008).
Morfologia simulada no Materials Studio dos volumes vazios na membrana polimérica. Referência: Ling (2012)

Para a indústria de embalagem e de processo de separação, BIOVIA Materials Studio foi utilizado para prever como ocorre a difusão de moléculas de gás em materiais poliméricos, mecanismo importante para o desempenho de elastômeros. O pesquisador Dr. Marc Meunier da Universidade de Cambridge (UK) utilizou os Métodos de Dinâmica Molecular oferecidos pelo software BIOVIA Materials Studio para modelar como ocorre a difusão de moléculas de solventes no Poli-butadieno. Foram obtidos gráficos da Densidade Volumétrica em função do comprimento da cadeia Polimérica e o Parâmetro de solubilidade em função da temperatura. Os resultados foram comparados com dados experimentais, comprovando a precisão das ferramentas do BIOVIA Materials Studio.

Óleo e Gás

O setor de petróleo e gás é um dos mais relevantes da indústria mundial. Qualquer otimização do processo de transformação do petróleo em seus produtos de alto valor agregado (gasolina, álcool, nafta) pode gerar economia de bilhões de dólares. BIOVIA Materials Studio oferece ferramentas capazes de entender os mecanismos de reações catalíticas, tanto homogêneas quanto heterogêneas, como o Adsortion Locator e o Dmol³ que fornecem Entalpia de Reação, Energia de Ativação, Localização de Intermediários, Efeitos de Envenenamento.

Combustível fóssil
Exemplos de sítios na zeólita para o Mo2C3. As partículas ancoram em um átomo Al (a, b) ou em dois Al (c, d) átomos via ponte de oxigênio. Referência: Gao (2014).

Por meio dessas ferramentas do BIOVIA, catalisadores incorporados com nanoestruturas de Carbono-Molibdênio, importantes para conversão de gás natural gasolina, álcool, foram identificadas pela primeira vez. Pesquisadores do Stevens Instituto of Technology utilizando métodos de DFT e de Mecânica Molecular (Dmol³ e QMERA, respectivamente), potencializadas com o Pipeline Pilot (link para o produto), conseguiram prever as nanoestruturas (C-Mo) mais estáveis e determinar a razão de C/Mo para maior conversão.

Metais e Corrosão

Corrosão é um dos piores inimigos para a indústria. Aproximadamente 4% do PIB dos países desenvolvidos são gastos com técnicas de prevenção contra corrosão. Um dos métodos mais eficazes para controlar esse processo é a utilização de inibidores de corrosão, que são capazes de reduzir em cerca de 95% a velocidade das reações de corrosão, aumentando a vida útil de equipamentos em até 10 anos.

Corrosão em tanque de armazenamento industrial.
Orbitais moleculares

Para que a taxa de sucesso dos inibidores de corrosão seja alcançada, técnicas pesquisas eficazes e completas devem ser . Pesquisadores da Universidade do Taif (Egito) utilizaram o BIOVIA Materials Studio para prever quais os melhores inibidores de corrosão dentro de 28 aminoácidos escolhidos. Por meio dos módulos Adsorpion Locator foram calculados o momento dipolo, parâmetros eletrônicos (EHOMO/ELUMO), área superficial molecular, volume molecular para todos esses candidatos. E, utilizando QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship) foi capaz de correlacionar os parâmetros físico-químicos calculados com a eficiência de inibição de corrosão.

Indústria Farmacêutica

Um dos principais desafios da indústria farmacêutica é a escolha do material para recobrimento de pílulas e comprimidos. Para que esses medicamentos tenham estabilidade e controle na liberação do princípio ativo, filmes poliméricos são utilizados para o revestimento desses produtos. A má utilização de um material polimérico ou até mesmo a baixa resistência mecânica desses filmes pode causar a ruptura do polímero, levando a liberação de doses altas do princípio ativo e efeitos colaterais graves, dependendo da droga.

Pesquisadora utilizando BIOVIA no laboratório para validação de experimento.
Modelo do polímero Eudragit ® e duas moléculas de plastificantes. Fonte: Wagner (2005)

Para evitar que isso aconteça, é importante estudar as propriedades mecânicas do polímero, principalmente a Temperatura de Transição Vítrea (Tg), responsável por determinar a estabilidade da formulação, das propriedades mecânicas e do perfil de liberação do medicamento. Pesquisadores das Universidades de Tuebingen e Vienna utilizaram as ferramentas de Dinâmica molecular disponíveis no BIOVIA Materials Studio para estudar como que a razão de plasticizante no polímero afeta a Tg e, consequentemente, o perfil de liberação do princípio ativo. Eles concluíram que essas duas variáveis são inversamente proporcionais, facilitando a realização do experimento e, consequentemente, o tempo de desenvolvimento.

Licenças

Comercial

  • 1 usuário concorrente;
  • Módulos vendidos separadamente;
  • Pesquisa e Desenvolvimento com fins lucrativos permitidos

Pesquisa Fundamental

  • 1 usuário concorrente;
  • Disponíveis todos os módulos da versão comercial.
  • Pesquisa e desenvolvimento apenas sem fins lucrativo

Ensino

  • 30 usuários simultâneos;
  • Disponíveis alguns módulos da versão comercial e restrições.
  • Pesquisas acadêmicas e com fins lucrativos não permitidas.

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