FKKT

Raziskovalca s Katedre za fizikalno kemijo UL FKKT Peter Ogrin in Tomaž Urbič sta razvila nov model za napovedovanje strukturnih lastnosti vode. Model in njegove lastnosti so predstavljene v članku z naslovom Snowflake Model of Water: A Fast Approach for Calculation of Structural Properties of Liquid Water (Snežinkasti model vode: hitri pristop k računanju strukturnih lastnosti tekoče vode), ki je bil objavljen v reviji Journal of Chemical Theory and Computation (faktor vpliva 5,5). Članek je bil izpostavljen tudi na  naslovnici revije.

Velik del sistemov, s katerimi se srečujemo, vsebuje vodo bodisi kot aktivno komponento ali pa kot topilo. Pri simulacijah takih sistemov velikokrat pride do situacije, kjer večinski delež sistema predstavljajo molekule vode. Če bi vodo v sistemu obravnavali z nekim hitrejšim modelom ali metodo, bi to občutno pohitrilo izračune.

Model, predstavljen v objavljenem članku, omogoča napoved strukturnih, termodinamskih in dinamskih lastnosti tekoče vode, pri čemer je računski čas, potreben za izračun lastnosti, več redov velikosti krajši kot pri standardnih računalniških simulacijah. Model deluje tako, da generira snežinkam podobne strukture (od tod tudi poimenovanje modela), ki služijo kot približek struktur tekoče vode. Oblika »snežink« je odvisna od verjetnosti za različne vrste interakcij med molekulami ter od razmer v raztopini. Model uspešno reproducira strukturne lastnosti vode, ki jih napovejo klasične simulacije (npr. radialne in kotne porazdelitvene funkcije), pri čemer je natančnost rezultatov modela primerljiva z natančnostjo simulacij.

Slika na naslovnici revije prikazuje snežinko, ki pade na vodno gladino, kar predstavlja sestavljanje snežink v strukturo tekoče vode. Snežinka je sestavljena iz dveh delov: zunanji del predstavlja realistično snežinko, notranji del pa molekulsko strukturo vode, ki jo vsaka snežinka nosi. Del molekulske strukture snežinke se izpovpreči v prostorsko porazdelitveno funkcijo, ki je eden izmed glavnih rezultatov modela.