Molekulyar dinamika və metadinamika

Şəkil 2.2.7. OC‐17 molekulunun kalsium‐karbonat nanohissəciyini 
ələ keçirməsi ( University of Warwick). 
Nanokristaldan azad olmuş OC‐17 “qısqacı” vasitəsi ilə
amorf kalsium karbonat kütləsindən yeni nanohissəcik götürərək 
yeni kristalın böyüməsinə start verir. Beləliklə, çox da olmayan 
zülal molekulları, katalizator kimi işləyərək, amorf CaCO
3
hissə‐
ciklərinı krisatillik quruluşa çevirirlər. Müəlliflər inanırlar ki, OC‐17 
zülal molekulu mexanizminin açılması tədqiqatçıları digər proses‐
lərin mexanizmlərini müəyyən etməyə stimullaşdırar. 
İndı isə OC‐17 tərkibində olan, prosesin mexanizmində əsas 
rol oynayan aminturşu arginin haqqında daha geniş məlumat 
verək (şəkil 2.2.8). Arginin [28] əvəzediməz turşudur, yaşlı və saxlam 
insanın orqanizmi tərəfindən kifayət miqdarda istehsal olunur. 
Bununla yanaşı, uşaq, yaşlı və xəstə adamların orqanizmində argininin 
sintezi lazımi səviyyədə deyildir. Argininin biosintezi sitrulındən, 
argininsuksianatsintaz və argininsuksianatliazın təsiri ilə baş verir.

---

Molekulyar dinamika və metadinamika 
121
Şəkil 2.2.8. D‐Arginin: 2‐amin‐
(diaminmetiliden‐amin)pentan turşusu 
 
Arginin azot mübadiləsi (məməlilər və 
balıqların ornitin dövründə) prosesində 
iştirak edən əsas metabolitlərdən 
biridir və azot monooksidin NO sin‐
tezində NO‐sintaz maddəsinin subs‐
tratıdır. NO isə çoxlu effektlərə (ilti‐
habdan əvvəlki mərhələdən damar 
effektlərinə və angiogenesisin stimul‐
laşdırılmasına qədər) malik lokal hüce‐
yrə hormonudur.
 
Molekulyar çeviricilər və nanoelektronika 
[29‐37] işlərində metadinamikanın nailiyyətlərinin super‐
kompüter yaradılması texnoloğiyasında istifadə olunmasından bəhs 
edilir. Molekulyar sistemlərin modelləşməsində superkompüterlərdən 
geniş istifadə olunur. Beləliklə, texnoloji proseslərin və qurğuların 
superkompüter modelləşməsi jeni texnoloji proseslərin yaradılmasının 
və superkompüterlərin özünün təkmilləşdirilməsinin ayrılmaz 
hissəsidir. 
Yarımkeçiricilər texnikasında silisiumun və izolyatorın nazik 
təbəqələrindən ibarət tranzistor xətti ölçüləri kiçildilməsi yolları 
axtarılır. Amma hüdud artıq görünür, itgilərin qarşısı alınmazdır: 
takt tezliyinin artırılması və miniatürləşmə sonsuz davam edə 
biməz. Çox nazik təbəqələrdə nəzarətdən çıxan qızma və elekt‐
ronların tunelləşmə prosesləri hesabalayıcı sistemin işini pozur. 
Kiçik ölçülü tranzistorların inteqral sxeminin formalaşması kvant 

---

Molekulyar dinamika və metadinamika 
122
qanunlarına görə standart fotolitoqrafiya texnikası əsasında 
mümkün deyil. Ənənəvi tranzistorların ölçüsünü azaltmaqla 
əməliyyat sürətinin artırılması prosesi hüdudludur. Bu problemin 
həllərindən biri ənənəvi tranzistorların əvəzinə molekulyar çevirici‐
lərdən istifadə etməkdir. Molekulyar tranzistorların ölçüsü ən 
miniatür sislisium tranzistorundan iki tərtib kiçik olmalıdır; təbii ki, 
istehsal səmərəsi də yüksək olmalıdır. 
Molekulyar çeviricilərdən istifadə etdikdə inteqral sxemin vahid 
səthinə milyon dəfə çox nanotranzistor yerləşdirmək mümkündür. 
Bundan başqa, cavab effekti femtosaniyələrə qədər azalsa (altı 
tərtibdə – elementar kimyəvi reaksiyaların getmə müddətinə qədər), 
molekulyar kompüterin effektliyi silisium kompüterindən milyard 
dəfələrlə çox olar. Belə molekulyar qurğu sxemlərini yaratmaq üçün 
molekulyar sistemlərin xassələri dəqiq öyrənilməlidir. Super‐
kompüterlərdə mürəkkəb proseslərin modelləşdirilməsi mürəkkəb 
nanosistemlərin davaranışını proqnoz etməyə imkan verə bilər.
Yüksək və aşağı müqavımətli hallar arasında çevirici rol 
oynayan molekulyar elektron sxemlərinin yaradılması – molekulyar 
elektronikanın əsas istiqamətlərindən biridir. Təbii ki, molekulyar 
birləşmələrin alınması, xassələrinin müəyyən edilməsi kimyaçıların 
nanosistemlərdə həll etməli olduqları problemdir. 
ƏDƏBİYYAT 
1. Шумкин Г.Ш., Попов А.М., Куриони А., Лайно Т.. Модел‐
ирование из первых принципов молекулярного переключателя 
на основе реакции изомеризации. Матем. Моделирование. 
(2010) 22,18 
2. Valiev M., Bylaska E.J., Gramada A., and Weare J.H. First Principle 
Molecular Dynamics Simulations using Density‐Functional Theory, 
chapter 56, in Reviews In Modern Quantum Chemistry: A Cele‐
bration Of The Contributions Of R. G. Parr,Ed. K.D. Sen (World 
Scientific, Singapore) 2002. P.236 

---

Molekulyar dinamika və metadinamika 
123
3. Lin I.‐C., Seitsonen A.P., Coutinho‐Neto M.D., et al. Importance of 
van der Waals Interactions in Liquid Water. J. Phys. Chem. B. 
(2009) 113, 1127.