BIOVIA Materials Studio es el software más sofisticado y completo para la simulación molecular y modelado utilizado para el estudio y desarrollo de todo tipo de material, ayudando a profesionales y estudiantes a resolver grandes desafíos en el área de Investigación y Desarrollo (I & D). El software ofrece herramientas avanzadas tanto para construir sistemas complejos como para estudiarlos a través de una amplia gama de métodos computacionales, como Métodos Cuánticos (DFT, ab initio, semi-empírico), Mecánica Molecular y Dinámica Molecular, usando una amplia gama de tiempo y espacio. Su gran diferencial en relación con otro software es la integración de preprocesamiento, simulación y posprocesamiento en un solo producto. Esto le permite al investigador dedicar más esfuerzo y tiempo a interpretar y analizar los resultados.
Beneficios
Reducción del 20% en experimentos de laboratorio
30-50% de reducción en el tiempo del proyecto
3x-9x retorno de la inversión
Mayor alcance para la innovación
Que utilizan
Materiales de ingeniería
BIOVIA Materials Studio es una de las herramientas más esenciales en el desarrollo y estudio de materiales avanzados, como polímeros, nanotubos, cerámica, metales y aleaciones, que contribuyen a un único objetivo: materiales de alto rendimiento y rendimiento al menor costo posible. A través del software de simulación y modelado molecular, es posible predecir propiedades mecánicas importantes, como el módulo de Young, el esfuerzo cortante, las constantes de Lamé y observar cómo se comporta el material a nivel atómico bajo tensión / deformación.
Para la industria del proceso de envasado y separación, BIOVIA Materials Studio se utilizó para predecir cómo se produce la difusión de moléculas de gas en materiales poliméricos, un mecanismo importante para el rendimiento de los elastómeros. El investigador Dr. Marc Meunier de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) utilizó los Métodos de Dinámica Molecular ofrecidos por el software BIOVIA Materials Studio para modelar cómo ocurre la difusión de las moléculas de solvente en el Poli-butadieno. Se obtuvieron gráficos de densidad volumétrica en función de la longitud de la cadena polimérica y el parámetro de solubilidad en función de la temperatura. Los resultados se compararon con datos experimentales, lo que demuestra la precisión de las herramientas de BIOVIA Materials Studio.
Petróleo y Gas
El sector de petróleo y gas es uno de los más relevantes en la industria mundial. Cualquier optimización del proceso de transformación del petróleo en sus productos con alto valor agregado (gasolina, alcohol, nafta) puede generar ahorros de miles de millones de dólares. BIOVIA Materials Studio ofrece herramientas capaces de comprender los mecanismos de las reacciones catalíticas, tanto homogéneas como heterogéneas, como Adsortion Locator y Dmol³ que proporcionan entalpía de reacción, energía de activación, ubicación intermedia, efectos de envenenamiento.
A través de estas herramientas BIOVIA, se identificaron por primera vez catalizadores incorporados con nanoestructuras de Carbono-Molibdeno, importantes para convertir el gas natural en gasolina, alcohol. Investigadores del Instituto de Tecnología Stevens utilizando DFT y Mecánica Molecular (métodos Dmol³ y QMERA, respectivamente), mejorados con Pipeline Pilot (enlace al producto), pudieron predecir las nanoestructuras más estables (C-Mo) y determinar la razón de C / Mo para una mayor conversión.
Corrosión
La corrosión es uno de los peores enemigos para la industria. Aproximadamente el 4% del PIB de los países desarrollados se gasta en técnicas de prevención de la corrosión. Uno de los métodos más efectivos para controlar este proceso es el uso de inhibidores de corrosión, que son capaces de reducir la velocidad de las reacciones de corrosión en aproximadamente un 95%, aumentando la vida útil de los equipos hasta en 10 años.
Para lograr la tasa de éxito de los inhibidores de corrosión, se deben implementar técnicas de investigación efectivas y exhaustivas. Investigadores de la Universidad de Taif (Egipto) utilizaron BIOVIA Materials Studio para predecir cuáles son los mejores inhibidores de corrosión dentro de los 28 aminoácidos elegidos. A través de los módulos Adsorpion Locator, se calcularon el momento dipolar, los parámetros electrónicos (EHOMO/ELUMO), el área de superficie molecular, el volumen molecular para todos estos candidatos. Y, utilizando QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship) fue capaz de correlacionar los parámetros físico-químicos calculados con la eficiencia de inhibición de la corrosión.
Industria Farmacéutica
Uno de los principales desafíos de la industria farmacéutica es la elección del material para cubrir las píldoras y tabletas. Para que estos medicamentos tengan estabilidad y control en la liberación del ingrediente activo, se utilizan películas poliméricas para recubrir estos productos. El mal uso de un material polimérico o incluso la baja resistencia mecánica de estas películas puede hacer que el polímero se rompa, lo que lleva a la liberación de altas dosis del ingrediente activo y efectos secundarios graves, dependiendo del medicamento.
Para evitar que esto suceda, es importante estudiar las propiedades mecánicas del polímero, especialmente la temperatura de transición vítrea (Tg), responsable de determinar la estabilidad de la formulación, las propiedades mecánicas y el perfil de liberación del medicamento. Investigadores de las Universidades de Tuebingen y Viena utilizaron las herramientas de dinámica molecular disponibles en BIOVIA Materials Studio para estudiar cómo la proporción de plastificante en el polímero afecta la Tg y, en consecuencia, el perfil de liberación del principio activo. Llegaron a la conclusión de que estas dos variables son inversamente proporcionales, lo que facilita el rendimiento del experimento y, en consecuencia, el tiempo de desarrollo.
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