Materials Studio 材料模拟实验室
Materials Studio 简介
Materials Studio 是一个全面的材料科学建模与仿真平台，通过预测材料原子和分子结构与其属性和行为之间的关系，助力材料和化学研究人员开发新材料。不同行业的研究人员均能借助Materials Studio 开发各类性能更优异的新型材料，包括药物、催化剂、高分子和复合材料、金属与合金、电池与燃料电池、纳米材料等。
Materials Studio 软件特点
虚拟筛选，节省实际测试与实验的相关成本和时间。
助力创新加速，与实际测试和实验相比，能够更快地开发性能更优异、可持续性更强且成本更低的材料。
加深理解，从根本上加深对原子和分子结构与材料属性和行为间关系的理解。
材料信息学，一体化整合实体实验与计算材料学。
高通量计算和知识管理，通过BIOVIA Pipeline Pilot中的Materials Studio Collection和MaterialsScript API 落实领域最佳实践。
Materials Studio 软件优势
1. 可视化
Materials Visualizer 是材料虚拟建模和仿真领域易用和完善的图形化用户环境，能够帮助化学家、高分子科学家和其他材料科学家提高工作效率，减轻工作量。Materials Visualizer 提供构建、操作和查看分子、晶体材料、表面结构、聚合物和介观结构模型的能力。此外，它还完全支持Materials Studio 的各种仿真结果查看，并能通过图像、动画、图形、图表、表格和文本数据可视化结果。Materials Visualizer 中的大部分工具可通过MaterialsScript API 调用，以便专家级用户创建自定义工具并实现重复性工作自动化。Materials Visualizer 的 Microsoft Windows客户端能配合多种 Windows 和 Linux 服务器运行，为用户提供即时的使用体验。
2. 跨尺度解决方案
Materials Studio内置量子力学，分子力学，介观模拟，机器学习，统计分析和结晶学等门类齐全的仿真功能。它拥有丰富多样的不同尺度仿真能力，让研究人员能够在各种粒子大小尺度和时间尺度预测材料性能，有效平衡计算时间与计算效率。
图1 Materials Studio操作界面
Materials Studio 软件模块
操作界面 | 量子力学工具 | 经典模拟工具 |
Visualizer 操作界面 | CASTEP 平面波-赝势密度泛函工具 DMol3 原子轨道线性组合-密度泛函工具 NMR CASTEP 核磁计算工具 CANTERA 化学反应速率方程求解器 QMERA 量子力学与分子力学杂化工具 ONETEP 线性标度密度泛函工具 DFTB+ 紧束缚半经验密度泛函工具 VAMP 半经验分子轨道方法工具 | Amorphous Cell 无定型模型搭建工具 Forcite Plus 分子力学动力学方法 COMPASS III 高精度力场 GULP 专用力场分子力学工具Conformers 构象搜索和分析 Adsorption Locator 吸附构象搜索工具 Sorption 预测吸收和分离现象 Blends 估算二元体系相容性工具 |
介观模拟工具 | 分析和结晶 | 统计学工具 |
Mesocite 粗粒化模型 MesoDyn 动态平均场密度泛函方法 | Morphology 预测晶体生长形貌 Polymorph Predictor 预测分子晶体堆积和晶形 Reflex 模拟XRD谱图 Reflex Plus 谱图精修 Reflex QPA 分析相组成 X-Cell 谱图精修算法 | QSAR Plus 构效定量关系 Synthia 聚合物种类和共聚物配比筛选工具 |
Materials Studio 获得了来自全球多个科研机构的技术支持，历经28个版本的更新和升级，现已融合多种时间、空间尺度的模拟方法，形成了一个包含16个工具包、26个功能模块，可实现从微观电子结构解析到宏观性能预测的跨尺度科学研究平台。利用Materials Studio，各工业领域的研究者能对所有的材料类型，如制药、催化剂、高分子及复合材料、金属及合金、电池及燃料电池、纳米材料等进行设计，以获取更佳的性能。相关的研究工作在各类权威期刊上发表论文过七万篇（点击此处进入BIOVIA论文中心）。
