What's New in BIOVIA Materials Studio 2023
BIOIVA Materials Studio 2023讓您比以往任何時候都更準確、更方便地模擬更多的材料屬性。
BIOVIA Materials Studio 2023是BIOVIA最新版本的化學(xué)和材料科學(xué)研究建模和仿真科學(xué)工具。Materials Studio使研究人員能夠了解材料的分子或晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。最新版本為科學(xué)家提供了廣泛的世界級解決方案和參數(shù)集，從量子到微觀尺度操作。此版本包含了全系列求解器的增強功能，為粗粒度原子模型增加了便利，并為經(jīng)典模擬提供了實質(zhì)性的性能提高。BIOIVA Materials Studio 2023讓您比以往任何時候都更準確、更方便地模擬更多的材料屬性。
BIOVIA Materials Studio 2023用于粗粒度模擬
自動粗粒和珠型
粗粒度分子動力學(xué)(CGMD)是一種越來越流行的方法，可以探測幾十到幾百納米尺度的軟物質(zhì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，否則常規(guī)的原子模擬是無法達到的。一個成功的CGMD模擬需要一組有效的力場參數(shù)來描述磁珠之間的相互作用，并為每個磁珠指定合適的力場類型。在過去的20年里，Martini 力場的方法已經(jīng)被證明是流行的，并適用于廣泛的材料，在最近的Martini 3版本中達到了巔峰，該版本可以聲稱提供迄今為止最準確的表示。Martini 3力場可以作為Mesocite模塊的一部分使用，并且與Materials Studio 2023一起提供了一組新的功能，可以自動匹配原子模型中的粗粒度結(jié)構(gòu)。這極大地簡化了分配Martini 3提供的頭類型的復(fù)雜步驟。這在建立模型和減少頭部輸入錯誤方面具有雙重效益。這些工具既可以從新的腳本菜單中訪問，也可以在Materials Studio Collection中以Pipeline Pilot協(xié)議的形式訪問。協(xié)議的包含使得配置自定義的粗粒度過程非常高效。
新工具
Martini 3工具經(jīng)過改進，現(xiàn)在具有新的MS Martini 3粗粒磨功能。這直接從原子模型(見圖1)生成了一個中觀結(jié)構(gòu)模型，包括頭部映射和力場類型，通過使用單個模板研究表?？梢酝ㄟ^Materials Studio Visualizer指定自定義交互的模板文件，如圖2所示。這些模板允許復(fù)雜的情況，例如表示涉及環(huán)的鉸鏈結(jié)構(gòu)(通常頭中心不在原子中心上)。定制的MS Martini 3力場包括所有必需的價項以及介觀結(jié)構(gòu)模型，準備用Mesocite進行模擬。當與NVIDIA gpu一起使用時，Mesocite粗粒度分子動力學(xué)也受益于顯著的加速。
新手冊
一個新的教程演示了使用粗粒和生成自定義的Martini 3力場協(xié)議。這通過從全原子模型開始構(gòu)建介觀結(jié)構(gòu)所需的步驟，創(chuàng)建自定義頭部映射模板，并生成粗粒度結(jié)構(gòu)和自定義MS Martini 3力場。
Material Studio 2023提供了最先進的粗粒度模擬工具，加快了建立中尺度材料模型的過程。
耗散粒子動力學(xué)
耗散粒子動力學(xué)(DPD)是研究聚合物混合物、表面活性劑體系等軟凝聚態(tài)物質(zhì)自組裝過程的一種流行和成熟的方法。在DPD中體現(xiàn)的軟勢方法為達到系統(tǒng)的熱力學(xué)平衡狀態(tài)提供了一種非常有效的方法。這些材料的重要子類包括聚電解質(zhì)和帶電表面活性劑系統(tǒng)，在Materials Studio 2023中，通過在Mesocite DPD中包含電荷珠之間的靜電相互作用，可以更準確地表示這些材料。
Mesocite DPD現(xiàn)在通過允許使用高斯電荷分布涂抹頭電荷來支持靜電。這避免了DPD珠(由軟有限勢表示)相互穿過時不同電荷坍縮到一個奇點。
使用Materials Studio 2023，您還可以通過在NVIDIA gpu上運行Mesocite DPD以及添加兩個新的分析功能，從而受益于更快的動態(tài)：
1. 從密度場計算結(jié)構(gòu)因子
2. 提供各向異性分量的壓力分析。在Materials Studio 2023中，Mesocite DPD模塊提供了新的功能和更快的速度來模擬更多的系統(tǒng)。
BIOVIA Materials Studio 2023金屬合金設(shè)計
BIOVIA Materials Studio PhaseField基于OpenPhase_Core求解器在Materials Studio 2021中引入，用于模擬硬材料微結(jié)構(gòu)。通過PhaseField模塊，您可以方便地定義組分相，顆粒設(shè)置，熱力學(xué)和動力學(xué)輸入，以及溫度和壓力條件，通過管道先導(dǎo)連接器中易于使用的界面。這使得可以詳細研究多組分金屬合金中的相變。
能夠準確預(yù)測相變是提高使用增材制造工藝制造的金屬部件質(zhì)量的關(guān)鍵。在打印過程中，金屬晶粒組織的大小和形狀對液態(tài)金屬的凝固速度非常敏感。在凝固過程中會出現(xiàn)不同比例的晶相，最終影響材料的性能。在Materials Studio 2023中提供了用于研究這些轉(zhuǎn)換的新功能，包括：
新協(xié)議
提出了一種計算連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變(CCT)圖的新方法，可用于預(yù)測合金的臨界冷卻速率。該協(xié)議可以利用協(xié)裝的ThermoCalc或OpenCalphad包來提供CALPHAD熱力學(xué)輸入。
新特色
時間-溫度變換(TTT)圖協(xié)議現(xiàn)在適合并返回每個模擬溫度的Johnson-Mehl-Avrami (JMA)系數(shù)。JMA模型描述了固體在恒定溫度下如何從一種相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相。
BIOVIA Materials Studio 2023用于化學(xué)反應(yīng)
Materials Studio已經(jīng)提供了一套廣泛的工具和功能來理解化學(xué)反應(yīng);量子力學(xué)解算器DMol 3、CASTEP、DFTB+和VAMP的應(yīng)用;FlexTS模塊在化學(xué)過渡態(tài)搜索中的應(yīng)用反應(yīng)動力學(xué)預(yù)測(Cantera和Kinetix模塊)。Materials Studio 2023為使用Materials Studio的科學(xué)家提供了進一步的能力，通過訪問TURBOMOLE來理解化學(xué)反應(yīng)，以及它提供的超越DFT方法。
新協(xié)議
通過Pipeline Pilot協(xié)議對話框提供TURBOMOLE工作流的一組協(xié)議現(xiàn)在可用，這些協(xié)議提供了DFT, xTB和Wavefunction方法。
• 所有方法的單點能量計算
• 幾何優(yōu)化(使用xTB, DFT或MP2)
• 過渡狀態(tài)優(yōu)化(使用xTB或DFT)
• 紅外光譜/振動頻率(使用DFT)
• 極化率(使用DFT)
• 光譜(使用DFT)
新系統(tǒng)管理工具
協(xié)議的增強現(xiàn)在使得為自動化反應(yīng)性仿真研究構(gòu)建定制工作流變得更加簡單。
• 一個新的“編輯集”組件，允許您創(chuàng)建和管理集在管道試點。
• 腳本現(xiàn)在可以識別分子和片段的smile和化學(xué)名稱。
• 分析模擬單元的內(nèi)容或在軌跡過程中開發(fā)不同試劑的腳本可從新的腳本菜單中獲得。
BIOVIA Materials Studio 2023 XPS光譜
XPS(x射線光電子能譜)測量分子或周期結(jié)構(gòu)中核心電子的激發(fā)(結(jié)合)能。Pipeline Pilot為Materials Studio 2023提供了一個新工具，可以方便地提供光譜。該協(xié)議還提供了方便的分配偏移量通過計算或?qū)嶒灁?shù)據(jù)。
Materials Studio模塊增強
經(jīng)典的模擬
增強的性能!更多的參數(shù)!
解算器特性
• Mesocite DPD現(xiàn)在支持靜電，允許使用高斯分布涂抹頭部電荷。
解算器性能
• Forcite GPU計算現(xiàn)在支持嵌入式原子模型。
• Forcite dynamics GPU算法的更新提供了顯著的性能增強。
• 你現(xiàn)在可以在NVIDIA gpu上運行Mesocite耗散粒子動力學(xué)(DPD)計算。
分析
• 中介石和Forcite分析現(xiàn)在支持從密度場計算結(jié)構(gòu)因素。
• 中介石和Forcite分析現(xiàn)在支持各向異性組件的壓力分析。
決定因素
• compassion水模型現(xiàn)在提供了更完善的擴散系數(shù)和表面張力預(yù)測。預(yù)測值現(xiàn)在接近實驗接受值。
• MS GULP現(xiàn)在相當于學(xué)術(shù)版v6.1
• 在GULP中實現(xiàn)了新的通用力場GFN-FF的周期性版本。這是一個完全自動化的可極化力場，具有接近量子力學(xué)的精度。
量子力學(xué)更多參數(shù)！更多的屬性
CASTEP
• 計算核能級XPS譜和絕對電子結(jié)合能的新協(xié)議。
• 自旋極化(磁)系統(tǒng)振動特性的線性響應(yīng)計算。
• CASTEP DFT+U不再需要實際非磁性系統(tǒng)的自旋極化設(shè)置,使此類計算至少快兩倍。
• 在隱式溶劑存在下的力計算現(xiàn)在可以在CASTEP中使用。這允許您執(zhí)行幾何優(yōu)化、分子動力學(xué)和考慮溶劑影響的其他任務(wù)。
DFTB+
• 升級到22.1版本
• 新增Ti氧化物和Ce氧化物DFTB+參數(shù)庫
• 實現(xiàn)COSMO隱式溶劑化模型。
• ONETEP
• 升級到6.1.12版本
• 混合交換-關(guān)聯(lián)功能實現(xiàn)三維周期系統(tǒng)
Materials Studio生產(chǎn)力增強
Enhancements to Pipeline Pilot Materials Studio Collection Pipeline Pilot Protocols對話框提供了對Materials Studio Collection中的增強功能的訪問，包括:
• 一套新的量子化學(xué)協(xié)議，提供TURBOMOLE工作流。
• 一個量子力學(xué)協(xié)議，允許你計算XPS譜。
• 用于選擇原子和編輯集的實用程序協(xié)議。
• 增強粗粒度協(xié)議。
• 改進PhaseField協(xié)議
對Materials Script的增強
• 腳本現(xiàn)在可以識別分子和片段的smile和化學(xué)名稱。還可以使用腳本分析模擬單元的內(nèi)容或在軌跡過程中開發(fā)不同試劑。
•您現(xiàn)在可以在菜單欄中的tools>Materials Studio Scripts中訪問各種準備好的MaterialsScript工具。這些腳本以前作為示例提供，用于手動添加到“用戶”菜單。
Materials Studio基礎(chǔ)設(shè)施
在Linux上，您現(xiàn)在可以配置和使用SSH在Materials Studio客戶端和服務(wù)器之間進行通信。
教程
以下新教程已添加或更新:
• 聚合物粗粒與Martini 3工具和中白云石;演示如何為頭部映射生成模板，使用模板與Martini 3粗粒，并自定義MS Martini 3力場為給定的聚合物結(jié)構(gòu)。
• 聚合物粗粒與Martini 3協(xié)議：Dem-演示如何生成模板頭部映射，使用模板與粗粒和生成自定義Martini 3力場協(xié)議，并為給定的聚合物結(jié)構(gòu)定制MS Martini 3力場。
• 計算分子開關(guān)的最小能量路徑。
• 計算鉆石的性質(zhì)。
北京泰科博思科技有限公司是BIOVIA Materials Studio官方指定代理商，有關(guān)軟件詳情或者技術(shù)支持請咨詢北京泰科。
電話：010-64951848
郵箱：sales@tech-box.com.cn
北京泰科為廣大學(xué)習(xí)分子模擬科研人員提供了交流討論平臺，泰科建立了BIOVIA Pipeline Pilot和Materials Studio交流群，群里有專業(yè)老師解答問題，如有興趣一起交流，歡迎來電/郵申請入群，作者期待您的參與！
北京泰科涉及行業(yè)
材料研發(fā)
基于BIOVIA Materials Studio材料設(shè)計平臺，提供涉及電池、航空航天、國防軍工、建筑、涂料涂層等多領(lǐng)域材料研發(fā)軟件及綜合解決方案
藥物研發(fā)
針對藥物設(shè)計、藥物研發(fā)等提供基于Discovery Studio、COSMOLOGIC等軟件的ADME、構(gòu)象比對、溶劑篩選、結(jié)晶、成鹽、共晶篩選、穩(wěn)定性、溶解度pKa、分配系數(shù)等性質(zhì)的模擬預(yù)測軟件及方案
化工設(shè)計
面向精細化工、新能源、石油化工等領(lǐng)域提供精餾萃取催化劑設(shè)計、熱力學(xué)性質(zhì)（溶解度、粘度等）、提純表面處理吸附等性質(zhì)模擬軟件平臺及解決方案
數(shù)據(jù)挖掘
基于Pipeline Pilot提供數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)清洗、特征工程、機器學(xué)習(xí)、流程設(shè)計等多種數(shù)據(jù)挖掘綜合解決方案
一體化實驗室
• 實驗室信息管理
• 電子實驗記錄本/SOP執(zhí)行
• 試劑耗材管理
• 儀器管理
• 數(shù)據(jù)管理
部分產(chǎn)品
量化材料類
• Crystal：固體化學(xué)和物理性質(zhì)計算軟件
• Diamond：晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)可視化分析
• Endeavour：強大的求解晶體結(jié)構(gòu)的軟件
• Molpro：高精度量化軟件
• Molcas：多參考態(tài)量軟件
• Turbomole：快速穩(wěn)定量化軟件
• TeraChem：GPU上運行的量化計算軟件
• Spartan：分子計算建模軟件
數(shù)據(jù)分析類
• GelComparll：凝膠電泳圖譜分析軟件
• SimaPro：生命周期評估軟件
• Unscrambler：完整多變量數(shù)據(jù)分析和實驗設(shè)計軟件
• CSDS：劍橋晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫
• lCDD：國際衍射數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫
• ICSD：無機晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫
• Pearson’s CD：晶體數(shù)據(jù)庫
公司簡介
北京泰科博思科技有限公司（Beijing Tech-Box S&T Co. Ltd.）成立于2007年，是國內(nèi)領(lǐng)先的分子模擬及虛擬仿真綜合解決方案提供商。
北京泰科博思科技有限公司與國際領(lǐng)先的模擬軟件廠商、開發(fā)團隊深入合作，為高校、科研院所和企業(yè)在材料、化工、藥物、生命科學(xué)、環(huán)境、人工智能及數(shù)據(jù)挖掘、虛擬仿真教學(xué)等領(lǐng)域提供專業(yè)的整體解決方案。用戶根據(jù)需要在我們的平臺上高效的進行各種模擬實驗，指導(dǎo)實際的生產(chǎn)設(shè)計。
北京泰科博思科技有限公司擁有一支一流的技術(shù)服務(wù)團隊和資深的專家咨詢團隊，以客戶真正需求出發(fā)，服務(wù)客戶，為客戶創(chuàng)造價值。我們秉承“職業(yè)、敬業(yè)、擔當、拼搏、合作”的企業(yè)精神，致力于用國際領(lǐng)先的軟件產(chǎn)品和專業(yè)全面的技術(shù)支持服務(wù)，成為客戶可信賴的合作伙伴。
熱門新聞
北京泰科攜達索BIOVIA創(chuàng)新方案亮相第七屆離子液體與綠色過程大會
5月8日至10日，以"低碳智能變革 開創(chuàng)新質(zhì)未來"為主題的第七屆離子液體與綠色過程大會在開封圓滿落幕。北京泰科作為達索系統(tǒng)BIOVIA品牌中國區(qū)核心合作伙伴，攜AI離子液體篩選解決方案及COSMOLOGIC、Materials Studio、Pipeline Pilot等明星產(chǎn)品重磅參展，助力產(chǎn)業(yè)智能化升級。
2025-05-16 08:51
"人工智能背景下的多尺度材料模擬技術(shù)分享會"在渝圓滿落幕
會議聚焦量子計算、機器學(xué)習(xí)與材料模擬技術(shù)的深度融合，吸引了來自重慶大學(xué)、四川大學(xué)、中科院綠色智能研究院等30余位高校學(xué)者、科研機構(gòu)專家及企業(yè)代表，圍繞合金材料研發(fā)、核能材料性能優(yōu)化及低碳轉(zhuǎn)型等議題展開深度探討，共繪材料科學(xué)智能化升級新藍圖。
2025-05-07 14:09
分子模擬與人工智能賦能油氣行業(yè)論壇在京舉辦 I 達索系統(tǒng)BIOVIA聯(lián)合北京泰科科技共探油氣數(shù)字化新路徑
由北京泰科科技與達索系統(tǒng)BIOVIA聯(lián)合主辦的“分子模擬與人工智能賦能油氣行業(yè)論壇”在達索系統(tǒng)北京辦公室成功舉行。
2025-05-07 13:29
預(yù)測電解質(zhì)體系的熱力學(xué)性質(zhì)、高品質(zhì)預(yù)測固體溶解度、預(yù)測溫度相關(guān)輸運性質(zhì)......
2023-12-14 09:32
2023年11月4日-5日，北京泰科博思科技有限公司榮幸參加了于南京舉辦的第八屆制藥工藝論壇，并在此次盛會上展示了相關(guān)領(lǐng)域的模擬軟件產(chǎn)品和解決方案。
2023-11-09 14:54
聯(lián)系方式
公司地址：北京市朝陽區(qū)安慧里四區(qū)15號
中國五礦大廈419室
電話：010-64951848
傳真：010-58603969
銷售部：sales@tech-box.com.cn
泰科博思二維碼