“天秤”——光致激發關鍵進程的計算機模擬新程序

材料牛注：一個號稱“天秤”的新型計算機程序可以模擬與光致激發有關的實驗，從而節約時間，金錢以及資源。

光致激發是一個重要的化學過程，它意味著化合物吸收了光并進入到高電能的“激發態”，這與原子中電子的躍遷是相似的進程。光致激發可以將太陽能轉化成電能，或驅動分子機器的零件旋轉，所謂的分子機器是一種通過注入光來引導分子改變形狀從而產生動力。

為推動這些技術以及其他相關技術，布法羅一所大學的研究人員研發了一種新工具來更好的研究光致激發：一條號稱天秤的計算機程序。為研究材料或電子態的演化，開源軟件給科學家構建模塊來設計他們自己的算法。程序的功能包括：模擬光照射特定的材料時，材料隨著時間會有什么現象發生。

光致激發改變分子的方式是無法在顯微鏡中觀察得到的。這些變化有時會導致分子行為的不同或形狀的調整，所有這些變化均可以通過“天秤”進行算法設計。

“‘天秤’為研究人員提供了一種無需進行設計每一個實驗就可以研究許多新穎材料性能的便捷方式。”程序的開發人員Alexey Akimov（烏蘭巴托的化學學院的藝術與科學副教授）如是說，“‘天秤’有助于節省時間和金錢，它無需使用物質資源來進行實際性的操作”。

如果一個科學家正試圖建立一個分子機器的螺旋槳，并且這種螺旋槳在曝光時會沿著一定方向運動，他或她可以使用“天秤”確定最可能有效地達成這種效果的分子結構， 然后再決定哪些結構更適合在實驗中嘗試。

3月26日Journal of Computational Chemistry中的一篇文章中已經很好地描述了“天秤”的功能。

原文參考地址：A new computer program simulates the important process of photoexcitation

感謝材料人編輯部王宇提供素材。