Molecular simulations of interfacial systems: challenges, applications and future perspectives

表面张力 纳米技术 固体表面 曲面(拓扑) 分子动力学 吸附 领域(数学) 接口(物质) 适应(眼睛) 化学物理 材料科学 计算机科学 统计物理学 生化工程 化学 物理 计算化学 吉布斯等温线 物理化学 工程类 热力学 数学 光学 纯数学 几何学
作者
Mária Lbadaoui-Darvas,Giovanni Garberoglio,Katerina S. Karadima,M. Natália D. S. Cordeiro,Athanasios Nenes,Satoshi Takahama
出处
期刊:Molecular Simulation [Taylor & Francis]
卷期号:49 (12): 1229-1266 被引量:33
标识
DOI:10.1080/08927022.2021.1980215
摘要

We present a comprehensive review of methods and applications of molecular simulations of interfacial systems. We give a detailed overview of the main techniques and major challenges in the following aspects of solid and fluid surfaces: adsorption at solid surfaces, interfacial transport and surface-to-bulk partitioning. We summarise methods to estimate macroscopic properties interfaces (adsorption isotherms, surface tension and contact angle) and ways to extract quantitative information about fluctuating liquid surfaces. We demonstrate the usage of these methods on recent applications from the fields of atmospheric science, material science and biophysics. The two main goals of this review are: (i) to provide guidance in practical questions, such as choosing software, force field, level of theory, system geometry, and finding the appropriate selective surface analysis methods based on the type of the interface and the nature of the physical problem to be studied; and (ii) to highlight domains where molecular simulations can bring about substantial advances in our understanding in important questions of applied science as a function of future method development and adaptation for applied fields.
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