Guillaume Jeanmairet (Max Planck Institute for solid state research, Stuttgart), présentera un séminaire le 27 novembre à 16h15 dans la bibliothèque du laboratoire PHENIX (7e étage, bâtiment F, porte 754) intitulé :
Une théorie de la fonctionnelle de la densité moléculaire pour la solvatation dans l’eau
Résumé
Le solvant choisi pour solubiliser des espèces chimiques influe fortement sur la stabilité et la réacti- vité de ces espèces. De ce fait, il est indispensable de comprendre les phénomènes mis en jeu lors de la mise en solution. Les méthodes numériques permettent souvent de compléter ou de clarifier les études expérimentales de la solvatation. D’un point de vue numérique, on utilise généralement des méthodes de solvant explicite, simulations Monte Carlo (MC) ou dynamique moléculaire (MD), qui donnent des résultats théoriquement exacts. Malheureusement, l’utilisation des méthodes de solvant explicite pour l’étude de la solvatation de solutés complexes, tels que des molécules d’intérêt biologique ou des matériaux, présente un coût computationnel élevé.
Je présenterai une méthode de solvant implicite, c’est-à-dire où le solvant est représenté par un continuum, la théorie fonctionnelle de la densité moléculaire (MDFT). À l’instar des autres méthodes de solvant implicite, le coût numérique de la MDFT est très inférieur à celui des simulations explicites, typiquement de 3 à 4 ordres de grandeur. En revanche, elle possède une précision bien plus importante que les méthodes de continuum habituelles. Je présenterai une fonctionnelle adaptée à l’étude de la solvation en milieu aqueux [1], ainsi que des applications à l’étude de solutés complexes, de plus d’un millier d’atomes, par MDFT. [2] Il est possible d’obtenir des informations très précises sur les propriétés structurales et orientationnelles du solvant, en bon accord avec les simulations moléculaires menées sur le même système. Cette théorie peu coûteuse pourrait permettre d’étudier la solvatation dans des solutés poreux de manière systématique.
Travail effectué avec M. Levesque et D. Borgis (CNRS, UPMC, ENS)
Références
[1] Guillaume Jeanmairet, Maximilien Levesque, Rodolphe Vuilleumier, and Daniel Borgis. J. Phys. Chem. Lett., 4, 619–624, 2013.
[2] Guillaume Jeanmairet, Virginie Marry, Maximilien Levesque, Benjamin Rotenberg, and Daniel Borgis. Mol. Phys., 112(9-10) 1320–1329, 2014.
