Simulación con nanopartículas ayuda a entender la dinámica molecular

Permiten reproducir una gran cantidad de propiedades de la materia en esas escalas y predecir su comportamiento en distintas aplicaciones.

Las nanopartículas plantean un panorama promisorio para la humanidad en distintos campos de la ciencia; para hacerlo realidad, en la Universidad Nacional (UN) se estudian procesos de simulación primordiales en su desarrollo. La nanotecnología es un área de gran avance en el mundo que puede aplicarse a campos tan disímiles como el tratamiento de enfermedades, el logro de una mejor producción agrícola, la evolución hacia nuevos dispositivos electrónicos, entre otras.

Comprender el funcionamiento de esas estructuras de tamaños tan pequeños requiere realizar simulaciones en computador que, a muy bajo costo, permiten reproducir una gran cantidad de propiedades de la materia en esas escalas y predecir su comportamiento en distintas aplicaciones.

Para ello, durante la X Escuela Nacional de Física de la Materia Condensada realizada en la Sede Manizales, el profesor Marcelo Mariscal de la Universidad de Córdoba en Argentina, trabajó con los estudiantes en las últimas metodologías empleadas para tal fin.

“Actualmente, hay varias tendencias en cuanto a simulaciones. Una de las que más estamos abordando aquí tiene que ver con dinámica molecular, es decir, una metodología que describe el movimiento de esas partículas y la interacción con los sistemas biológicos, lo cual nos permite predecir el comportamiento de la estructura en el tiempo, de acuerdo a la materia con la que se interaccione”, afirmó el profesor Mariscal.

Esta simulación permite que átomos y moléculas interactúen virtualmente permitiendo a los investigadores visualizar el movimiento de las partículas, ya que por su tamaño son imperceptibles para el ojo humano, y sin los procesos de simulación ni por vía analítica ni de modo experimental se podría conocer el movimiento molecular a esas escalas con tan alta resolución espacial y temporal.

Esto se logra básicamente mediante el uso de computadoras de alta gama en las que se desarrollan ecuaciones que describen el comportamiento de la materia en escalas tan ínfimas como 10-9 metros, es decir, que un metro caben mil millones de nanómetros, y en términos cotidianos para comprender estas dimensiones habría que pensar que en el espesor de una hoja de papel aproximadamente pueden haber cien mil nanómetros.

“Con el profesor Carlos Vargas Hernández, director del grupo de investigación de Propiedades Ópticas de los Materiales estamos buscando generar proyectos de cooperación entre la Sede Manizales y la Universidad de Córdoba, para que los estudiantes puedan realizar intercambios y profundizar en las técnicas de simulación computacional que serán trascendentales en la vida del hombre”, comentó el investigador.