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MODELLAZIONE MULTISCALA DI NANOMATERIALI

La modellazione dell’immagazzinamento e della reattività della CO2 è tra le tematiche più rilevanti nell’ambito della modellazione al calcolatore, in quanto l’efficiente stoccaggio e utilizzo di questa molecola sono tra le grandi sfide del prossimo futuro. Le potenziali ricadute di queste ricerche possono avere un impatto notevole nel soddisfare il fabbisogno energetico (immagazzinamento e utilizzo di H2) e lo sviluppo sostenibile (utilizzo della CO2 come feedstock) del pianeta. La modellazione al calcolatore può consentire di acquisire più rapidamente un controllo razionale dei sistemi attualmente stato dell’arte, e quindi di accumulare la cultura necessaria a superare le conoscenze attuali. A questo riguardo, la notevole esperienza del gruppo del Professor Giuseppe Milano nella modellazione di materiali porosi e nella modellazione di reattività chimica, in collaborazione con realtà industriali e con gruppi di ricerca accademici di rilevanza mondiale evidenziano la capacità del gruppo di ricerca di essere partner efficiente in un progetto di ricerca sperimentale/teorico focalizzato su tematiche di punta. L’attività dell’unità di ricerca può essere schematizzata quattro tasks principali: 1) Modellazione con tecniche GCMC dell’adsorbimento della CO2 in materiali nanoporosi (isoterme di adsorbimento e popolazione dei siti in funzione della pressione). Caratterizzazione dei siti di adosrbimento 2) Modellazione con tecniche MD della diffusione della CO2 nei materiali nanoporosi (identificazione dei cammini di diffusione). 3) Modellazione con tecniche quantomeccaniche statiche dei profili di reazione promossi dai sistemi catalitici per l'attivazione di CO2. 4) Eventuale applicazione di tecniche di dinamica molecolare ab initio all’adsorbimento di CO2 In basso si indicano i 2(n+1) lavori selezionati ai fini della valutazione del progetto. Il proponente è autore corrispondente in tutti i lavori indicati: 1) Self Assembly of Triton X-100 inwater solutions: A Multiscale Simulation Study Linking Mesoscale to Atomistic Models Antonio De Nicola, Toshihiro Kawakatsu, Camillo Rosano, Massimo Celino, Mattia Rocco, Giuseppe Milano Journal of Chemical Theory and Computation 2015 11 (10), 4959-4971 2) A Unified Bottom Up Strategy to Model Gas Sensors Based on Conductive Polymers Maksym Byshkin, Francesco Buonocore, Andrea Di Matteo, and Giuseppe Milano Sensors and Actuators B: Chemical, 2015, 211, pp 42-52 3) Generation of Well Relaxed All Atom Models of Large Molecular Weight Polymer Melts: A Hybrid Particle-Continuum Approach Based on Particle-Field Molecular Dynamics Simulations De Nicola, Antonio; Kawakatsu, Toshihiro; Milano, Giuseppe J. Chem. Theory Comput., 2014, 10 (12), pp 5651–5667 4) Micellar Drug Nanocarriers and Biomembranes: How do they Interact? Antonio De Nicola,Samira Hezaveh, Ying Zhao, Toshihiro Kawakatsu, Danilo Roccatano, Giuseppe Milano Phys. Chem. Chem. Phys 16, 5093, (2014)