26 марта 2015 года в Образовательно-научном институте наноструктур и биосистем состоялась презентация первого открытого российского проекта KVAZAR, ориентированного на компьютерное моделирование в области нанотехнологий и биомедицинских исследований.
На презентации присутствовали представители физического, биологического факультетов, механико-математического факультета, сотрудники факультета компьютерных наук и информационных технологий, ПРЦНИТ и Института химии, факультета психологии СГУ имени Н.Г. Чернышевского, Саратовского филиала Института радиотехники и электроники РАН, Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, АО «НПП "Алмаз"», ОАО «КБ Электроприбор» и Саратовского государственного медицинского университета имени В.И. Разумовского.
Разработчиками проекта являются сотрудники ОНИ НС и БС, в частности, отдел математического моделирования и кафедра радиотехники и электродинамики физического факультета. Руководителем проекта является начальник отдела математического моделирования д.ф.-м.н. О.Е. Глухова.
Открыла торжественное заседание директор ОНИ НС и БС И.В. Кириллова. В своём вступительном слове она рассказала о том, что проект разрабатывался с 1995 года и в настоящее время с помощью данного программного комплекса ведутся разработки и выполняются гранты РФФИ и РНФ. Также с этой программой работают университеты Сингапура, Тайваня, Финляндии и США. Проект находится в свободном доступе, и его можно скачать, зарегистрировавшись на сайте http://nanokvazar.ru/.
Далее слово взяла руководитель О.Е. Глухова. Она рассказала, что программный комплекс KVAZAR предназначен для моделирования различных молекулярных структур, в частности биомакромолекулярных структур и композитов. Комплекс охватывает три уровня моделирования – атомно-электронный, молекулярный и мезоуровень. Проект устроен таким образом, что позволяет переходить от атомных структур до композитов и задействовать соответствующие удобные методы. KVAZAR является гибким инструментом для мультимасштабного компьютерного моделирования. Программный комплекс использует методы молекулярной динамики с применением квантового метода сильной связи, крупнозернистого и атомистическое моделирование.
Презентуя комплекс KVAZAR, Ольга Евгеньевна вначале рассказала о биологических микро- и макромолекулярных системах и возможностях проекта в этой области. Например, О.Е. Глухова остановилась на проблеме преодоления гематоэнцефалического барьера, работа в этой области выполняется в рамках гранта РНФ. На примере наглядной презентации Ольга Евгеньевна показала, как взаимодействуют белки, которые находятся на поверхности эндотелиальных клеток мозга, с другими белками, антителами и закономерности поведения белков.
О.Е. Глухова наглядно продемонстрировала возможности комплекса по такому направлению, как взаимодействие белков с мембраной, и привела несколько примеров по биотематике – возможность моделирования фрагментов ДНК и моделей вирусов.
Во второй части презентации О.Е. Глухова подробнее остановилась на свойствах и манипуляциях наносистем и продемонстрировала возможности KVAZAR на атомарно-молекулярном уровне, в частности, Ольга Евгеньевна показала модель графено-углеродной нанотрубки – нового нанокомпозита, который сейчас синтезируется в Курчатовском институте. Также были продемонстрированы закономерности поведения фуллерена на графеновом листе, который располагается на силиконовой подложке, взаимодействие молекул, которые движутся с большими скоростями. Программа помогает определить связи, которые возникают между молекулами, или, наоборот, их разрывы.
Завершая своё выступление, Ольга Евгеньевна выразила благодарность тем, кто помогал реализовывать проект.
Программист отдела математического моделирования, аспирант кафедры радиотехники и электродинамики Георгий Васильевич Савостьянов рассказал о технической части проекта.
Презентация вызвала живой отклик аудитории. Представители факультетов и институтов выразили благодарность команде разработчиков, а также выступили с вопросами, пожеланиями и предложениями.
Видеоматериалы к презентации
- Крупнозернистая модель кадгерина
- Крупнозернистая модель антитела к кадгерину
- Исследование взаимодействия кадгерина с антителом в воде
- Пример использования периодического ящика для исследования влияния окружающей среды на объект
- Самосборка системы: трансмембранный белок – фосфолипидный слой
- Самосборка из отдельных атомов углерода и водорода молекулы пропина
- Исследование закономерностей поведения липопротеина высокой плотности на подложке под воздействием иглы (прямой ход)
- Поведение липопротеина высокой плотности под воздействием иглы (обратный ход)
- Модель излучателя электромагнитных волн ГГц/ТГц диапазона частот на углеродных наноструктурах
- Исследование закономерностей поведения молекулы С60 на криволинейном графене
- Исследование движения молекулы внутри наноструктурной оболочки
- Моделирование столкновений, образования и разрушения химических связей (два фуллерена)
- Моделирование столкновений, образования и разрушения химических связей (фулерен – нанотрубка)
- Моделирование процесса наводораживания графена
- Моделирование процессов деформации и разрушений: углеродная нанотрубка
- Моделирование процессов деформации и разрушений: лист графена
- Разворачивание нанотора в трубку при разрыве
