高分子材料開発のための分子シミュレーション技術 ～基礎から様々なモデリング・シミュレーション手法、適用事例まで～

セミナー趣旨

  高分子材料開発を効率的に行う上で、今や分子シミュレーションは極めて重要な役割を担っています。高分子のもつ特徴の一つとして、凝集構造の階層性を挙げることができます。例えば、結晶性高分子やブロック共重合体などは、複雑で階層的な構造をとることが知られています。高分子材料開発においては、このような階層構造の形成機構を明らかにする必要があります。
  本セミナーでは、階層的な構造をもつ高分子の構造形成に焦点を当て、その基礎概論を述べたあと、高分子のモデリング手法や分子シミュレーション手法の基礎を解説します。また、OCTAやLAMMPS、Gromacsなど、高分子シミュレーションにおいてよく用いられるソフトウェアについても、最近の研究事例を交えながら、その概要を紹介します。

受講対象・レベル

・主に化学関連メーカーの研究者・技術者の方
・これから分子シミュレーションを始めたいと考えている研究者・技術者の方
・プラスチック、樹脂、ゴムおよび関連製品の研究者・技術者の方

必要な予備知識

必ずしも予備知識は必要ありませんが、より深く理解するためには、一部、基礎的な数学の知識を必要とするところがあります。

習得できる知識

・高分子のモデリング手法
・高分子のシミュレーション手法
・高分子シミュレーションに用いられるソフトウェアの特徴と最新動向
・高分子材料開発への活かし方
   など

セミナープログラム

1．高分子構造形成の基礎概論
　1）高分子の結晶化
　　a）高分子の配向構造
　　b）ポリエチレンの結晶化
　　c）ポリエチレンの単結晶
　　d）これまでのシミュレーション研究
　2）ブロック共重合体のミクロ相分離
　　a）マクロ相分離
　　b）ミクロ相分離
2．高分子のモデリング
　1）階層構造 ～結晶性高分子を例にとって～
　　a）高分子球晶の階層構造
　　b）高分子シミュレーションの階層構造
　2）全原子モデル
　　a）典型的な相互作用ポテンシャル関数
　　b）反応力場（ReaxFF）
　3）粗視化モデル ～2つのアプローチ～
　　a）単純化した分子モデル
　　b）現実的な分子モデル
　　c）粗視化モデルの例
3．高分子のシミュレーション手法
　1）モンテカルロ（MC）法
　　a）高分子鎖のランダム・ウォークモデル
　　b）動力学への拡張
　2）分子動力学（MD）法
　　a）MD法とは
　　b）差分近似法
　　c）シミュレーションで求める量
　　d）（例）単原子分子系
　3）ランジュバン動力学（LD）法
　　a）ランジュバン方程式
　　b）ランジュバン方程式の解
　4）散逸粒子動力学（DPD）法
　　a）DPD法とは
　　b）粒子間力
　　c）揺動散逸定理
　　d）速度Verletアルゴリズムの修正版
4．ソフトウェアの特徴
　1）OCTA（COGNACなど）
　　a）COGNACの概要
　　b）COGNACの基本機能
　　c）単位系
　　d）インストール関連
　　e）COGNACの利用手順
　2）LAMMPS
　　a）LAMMPSの概要
　　b）LAMMPSの基本機能
　　c）単位系
　　d）インストール関連
　　e）LAMMPSの利用手順
　3）NAMD
　　a）NAMDの概要
　　b）NAMDの基本機能
　　c）単位系
　　d）インストール関連
　　e）NAMDの利用手順
　4）AMBER
　　a）AMBERの概要
　　b）単位系
　　c）インストール関連
　　d）AMBERの利用手順
　5）Gromacs
　　a）Gromacsの概要
　　b）単位系
　　c）インストール関連
　　d）Gromacsの利用手順
5．研究事例
　1）高分子の構造形成
　　a）単一高分子鎖の構造形成
　　b）双性イオン性ポリマーブラシ-水界面における水のダイナミクス
　　c）結び目を有するポリエチレンの結晶化
　　d）損傷DNAの分子動力学シミュレーション
　2）両親媒性分子の自己会合
　　a）両親媒性分子のミセル形成
　　b）双頭型両親媒性分子の高次構造形成
＜質疑応答＞

＊途中、お昼休みや小休憩を挟みます。

セミナー講師

 京都工芸繊維大学 材料化学系 教授　  藤原 進 氏

■ご略歴
1995年3月　慶應義塾大学 大学院理工学研究科 物理学専攻 後期博士課程 修了
1995年4月　核融合科学研究所 助手
1999年2月　文部省在外研究員 (ペンシルヴァニア大学化学科) (1999年3月まで)
2002年4月　京都工芸繊維大学 助教授
2007年4月　京都工芸繊維大学 准教授
2014年1月　京都工芸繊維大学 教授

セミナー受講料

【オンライン：見逃し視聴なし】　1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

【オンライン：見逃し視聴あり】　1名52,800円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき41,800円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

• 配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
  （開催1週前～前日までには送付致します）
  ※準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
• 受講にあたってこちらをご確認の上、お申し込みください。
• Zoomを使用したオンラインセミナーです
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• 申込み時に（見逃し視聴有り）を選択された方は、見逃し視聴が可能です
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