Данная программа позволяет визуализировать поверхность потенциальной энергии реагирующей системы, а также позволяет проследить перемещение конфигурационной точки по заданной траектории и строить энергетически профили этой траектории. Программа также предназначена для вычислений ППЭ и траекторий перемещения по ней и наглядного представления полученных данных.
DynVis - это единственная программа на сегодняшний день, которая реализует расчет динамики реакции с учетом вклада колебаний системы. Расчет поведения системы во времени с заданными начальными координатами и скоростями происходит в приближении, что данный вклад может быть описан по формулам классической механики. Так решая ньютоновские уравнения движения, но для значений потенциальной энергии заданной в виде поверхности, мы получаем траекторию движения фигуративной точки по ППЭ, а в месте с этим и изменение геометрии реакционной системы со временем.
Данный подход позволяет намного точнее моделировать и определять возможность протекания того или иного процесса, т.к. учитывается не только значения энергии которой обладает система, но и конкретизирует ее распределения по колебательным степеням свободы. Так в процессе эволюции системы (ходе реакции) особенности топологии ППЭ могут препятствовать ее проведению. Это может приводить к значительным отличиям реальной энергии активации от энергии полученной как разность энергии в седловой и начальной точке. DynVis способна решить подобную проблему и во многом объяснить расхождения экспериментальных и расчетных значений в энергии активации. Знание распределения избыточной энергии системы по степеням свободы и возможность их изменения, также может быть использовано для подсчета вероятности протекания реакции, при условии, что система имеет заданную энергию.
Функции автоматического поиска критических (седловых и минимальных) точек на поверхности потенциальной энергии, а также оптимальные пути перехода от одной критической точки к другой облегчает рутинную работу и делает полученные данные более презентативными.
Непосредственный расчет ППЭ поддерживается в рамках метода Лондона-Эйринга-Поляни-Сато (ЛЭПС). Простота и эффективность данного метода для многих атомных структур позволяет построить неплохие приближения для описания их ППЭ. В дальнейшим мы планируем расширить круг доступных методов расчета ППЭ, но уже сейчас доступна функция построения ППЭ по опорным точкам полученным из внешних данных. В роли внешних данных могут выступать дынные полученные из квантово-химической программы (такой как Gaussian, Gamess, Priroda или HyperChem) либо данные полученные какими либо иными путями и представленные в виде двумерной таблицы.
DynVis также незаменима в процессе обучения студентов. Простота и наглядность использования дает возможность понять тонкости работы с ППЭ. Проследить суть происходящих процессов и понять основы теорий их описывающих.
Трехмерные поверхности всегда довольно тяжелы для восприятия человеком не имеющего достаточно опыта работы в данной области. Различные режимы визуализации ППЭ, заложенные в программе, призваны облегчить эту задачу.
Постоянная визуальная связь между тремя основными объектами, представляющих три фундаментальных понятия теории активированного комплекса химической кинетики, такими как поверхность потенциальной энергии, энергетический профиль и геометрия системы, способствует лучшему пониманию и усвоению этих понятий.
