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Concept
Champ de force (chimie)
Résumé
vignette|Un champ de force peut par exemple être utilisé afin de minimiser l'énergie d'étirement de cette molécule d'éthane.
Dans le cadre de la mécanique moléculaire, un champ de force est un ensemble de potentiels et de paramètres permettant de décrire la structure de l'énergie potentielle d'un système de particules (typiquement, des atomes, mais non exclusivement). L'usage de l'expression champ de force en chimie et biologie numériques diffère ainsi de celui de la physique, où il indique en général un gradient négatif d'un potentiel scalaire. Les potentiels et paramètres d'un champ de force donné sont déterminés à partir de résultats expérimentaux et de calculs précis en mécanique quantique.
Il existe, en fonction des systèmes étudiés, de nombreux champs de force différents. Les champs de force tout-atome (all atom) donnent des paramètres pour tous les atomes du système, y compris l'hydrogène, alors que les champs de force atomes unifiés (unified atom) ne prennent pas en compte les atomes d'hydrogène sauf si ces derniers sont polaires (H est traité comme un centre d'interaction). Les champs de force basés sur les atomes lourds ne prennent pas du tout en compte les atomes d'hydrogène. Certains champs de force sont basés sur des modèles simplifiés de tout ou partie d'un ou plusieurs objets comme les champs à gros grains (coarse grained) fréquemment utilisés dans les simulations longues de protéines, ou les champs basés sur des grilles et réseaux (in lattice).
Le choix d'un champ, spécifique d'un système et plus ou moins efficace, dépend des études que l'on doit produire et des propriétés recherchées.
mécanique moléculaire
vignette|Fonction d'énergie potentielle avec un solvant représenté par un continuum en mécanique moléculaire.
La forme fonctionnelle de base d'un champ de force comprend les termes de liaisons reliés aux atomes liés par des liaisons covalentes, et les termes d'interactions (termes dit non-liés ou non-covalents) qui décrivent les interactions à longue portée (électrostatique et de Van der Waals).
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Proximité ontologique