1、 马里兰大学公园——从靶向药物输送到石油开采，工程师们正在寻找使用称为纳米颗粒的微小颗粒的方法，这种颗粒可以以各种方式与物质相互作用，例如使它们粘附。这样做需要理解粒子表面的行为——考虑到所涉及的亚微观尺度，这可能很棘手。通常，传统的实验方法不能提供足够准确的数据。

2、 UMD大学机械工程系副教授悉达多达斯领导的研究人员使用模拟工具来模拟单个原子和分子的行为。达斯说，通过这种方式，“我们可以为具有重大工程和生物医学意义的问题获得前所未有的原子细节”。

3、 该团队现在已经在细胞出版社的《物质》期刊上发表了重要发现。发表在《科学》杂志上的一篇论文详细介绍了Das和研究团队(包括Peter W. Chung博士、Parth Rakesh Desai、Sai Ankit Etha、Turash Haque Pial、Harnoor Singh Sachar和王言彬)如何利用分子动力学模拟长带电分子(通常称为聚电解质或PE)附着在表面并达到类似牙刷刷毛的结构时的行为，其原子细节前所未有。

4、 这种架构叫做PE刷。“PE笔刷的目的是修改表面的属性，以创建所需的交互。达斯说，这被称为“表面功能化”。

5、 这种“功能化”用于赋予表面各种功能，例如纳米通道壁或纳米颗粒表面，用于从传感和整流到药物输送和油回收的各种应用。

6、 Das说：“这是最早探测到具有如此高原子分辨率的PE画笔的有趣行为的研究之一。”“它使我们能够以前所未有的原子分辨率描述离子和水分子：这可以更好地了解PE刷的性能，进而帮助我们显著改善PE刷的接枝表面。”

7、 他们的工作与寻求操纵各种表面和粒子的科学家有着广泛的联系，因此它们可以用于不同的目的，例如收集水、收集雨水和水分供人类使用，或者从内部小壁回收中回收石油。石头。开发癌症治疗方法的科学家还试图操纵亚显微粒子的表面，以便它们可以用于识别患病细胞。

8、 通过运行模拟，研究小组观察到两种具体现象：“过度限制效应”，导致分布、结构和性质的变化，以及类似盐水的情况，即水分子被来自水的分子取代。刷子。

9、 达斯和机械工程系的博士生萨查尔一起写了这篇论文。博士生萨查尔(Sachar)和皮亚尔(Pial)对数据进行了模拟，而博士生德赛(Desai)、伊沙(Etha)和王(Wang)以及机械工程副教授钟(Chung)对数据进行了分析。Deepthought2高性能计算集群提供计算支持。