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Trabajo Abascal y Vega modelo Agua
Con
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Juan Carlos Gil explica su criterio para elegir artículos científicos, destacando la importancia del modelo TIP 4P 2005 en el estudio del agua.
…L, es especialmente prometedor para su identificación; aparece entre menos y más 20 grados a temperaturas muy decentes humanas y pocas miles de atmósferas de presión, perfectamente accesibles a cualquier laboratorio. Y por último, y esto me pasa a menudo, por Eso elijo los artículos, pues una cuestión personal. El modelo TIP 4P 2005, os he dicho que es el campeón entre los modelos clásicos del agua, el estándar de oro, incluso a día de hoy, o al menos hasta ayer, hasta que se hizo este trabajo, era de Abascal y Vega, os mencioné. Pues bien, Abascal es mi director de tesis, José Luis Fernández Abascal, cuando yo acabé la tesis en el año 97, donde hice los polielectrolitos que os he comentado antes, pues JL, como le llamamos, se empecé a interesar por el agua, por su modelización, lo que desembocó en este gran hito en 2005, que es posiblemente el más relevante de su carrera Yo no estuve involucrado directamente, aunque lo seguí muy de cerca, así que de alguna forma me considero una especie de tío segundo del modelo, si queréis, o algo así El caso es que leí este artículo; os lo he dicho antes, salió en mayo, o sea que ya lleva unos meses, y me voló la cabeza, porque yo no conocía este asunto de los potenciales profundos; me voló la cabeza que nuestro querido TIP 4P 2005 podría haberse sido…
Significado #1 · Palabras #1
Tras hablar sobre la abundancia del agua en el universo y su presencia en cometas, Héctor Socas y Juan Carlos Gil comentan sobre la percepción de escasez de agua en la Tierra, atribuyéndola más a problemas de distribución que a una falta real de este recurso.
Habla: Héctor SocasSignificado #12agua abundante en el universoescasez de agua y distribución terrestreplaneta agua versus planeta tierrapresión atmosférica del agua terrestre…que es el agua la tercera molécula más abundante del universo, tras el hidrógeno molecular y el monóxido de carbono. El agua aparece en cometas, en nubes interestelares, en atmósferas exoplanetarias; las hemos visto ya, vamos, que está por todos los lados. En torno a los cometas, que luego hablaremos bastante de eso, hablando de hielo y de agua Es omnipresente El agua es de lo más abundante que hay en el universo, a veces la gente se queja El problema de la escasez de agua en nuestro mundo es falta de tener las cosas, saber repartir las cosas y distribuirlas y llevar las cosas donde se necesita Porque el cosmos está, vamos, de lo más abundante que hay es agua Bueno, y en la Tierra, en forma líquida, ya sabes que cubre las tres cuartas partes del planeta, que quizá deberíamos haberle llamado planeta agua, en vez de planeta Tierra, pero es que además aparece de forma natural a presión atmosférica, También en forma gaseosa y sólida en nuestro planeta, en la superficie, lo que es realmente excepcional; eso no ocurre con ninguna otra sustancia y además, no se nos escapa, es el disolvente universal de la biología terrestre. Todos los organismos que…
Juan Carlos Gil introduce un nuevo tema sobre los diferentes estados estructurales del agua, mencionando la existencia de agua líquida de baja, alta y muy alta densidad.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #18agua líquida baja densidadpresiones altas en planetas heladossimulaciones de fases del agua…los diagramas de fases más endiablado de cualquier sustancia pura. Estabas sintiendo Francis, vi que tienes una entrada en tu blog, me documenté para esto de noviembre de 2019 que llamaste Francis el complicado diagrama de fases del hielo de agua, y de eso. vamos a hablar. Para empezar, no existe un único agua líquida, sino que hay tres estados estructurales, digamos, llamados de baja densidad, de alta densidad y de muy alta densidad. No nos hemos complicado con esos nombres. Los dos primeros coexisten en condiciones normales, lo que yo llamo condiciones amables, mientras que el tercero aparece a presiones muy altas que podrían darse en el interior de los planetas helados. Más aún, tanto las simulaciones como la teoría apuntan a que el agua podría tener dos fases líquidas, verdaderas. No tres estados, sino verdaderas fases. ¿Qué diferencia hay entre lo ¿Que llamas estados y lo que llamas fases? En una transición de fase hay una discontinuidad brusca de determinadas propiedades y en esto de los estados no es así, pero es más interesante esto de efectivamente que hay o debería haber, no se han detectado…
Juan Carlos Gil interrumpe la conversación para expresar su fascinación por las propiedades inusuales del agua y plantea si los estados líquidos-líquidos pueden existir en entornos cotidianos como los mares.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #7agua estados líquidos líquidopresiones en la tierra maresmezcla de fases agua bebida…separados por un punto crítico líquido-líquido. Que mola mucho los puntos críticos son de las tres fases, pues este sería un líquido-líquido. Y seguimos con el lío del agua. El agua puede... Perdona que te interrumpa, es que esto me parece muy fascinante. ¿Puede ocurrir, por ejemplo, en los mares o tiene que ser a presiones que no se dan en la Tierra? El líquido, líquido. Dices: el punto, este está en condiciones normales. O sea, el agua que te bebes del vaso se teoriza que es una mezcla de esas dos fases. Es bastante flipante. Y mucha gente lo está persiguiendo, pero es muy, muy sutil. decía que puedes también congelar, enfriar mucho el agua sin cristalizar y dar lugar a hielos amorfos que, y a nadie le sorprende porque ya lo he dicho varias veces, los hay de baja, media, alta y muy alta densidad. Hay cuatro amorfos y se cree, bueno, se ve…
Juan Carlos Gil resume una conversación con Javier Fernández Panadero sobre la complejidad del estudio de las propiedades del agua, destacando que es un tema inagotable.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #6agua especial frase bonitajavier fernández panadero físico divulgadormolécula del agua inagotableestudio propiedades agua vida científica…con cuatro hidrógenos, dos obviamente dentro de su propia molécula, mediante enlaces covalentes, y otros dos de moléculas vecinas con enlaces de hidrógeno, que creo que no lo he mencionado hasta ahora, o ese era mi objetivo para mencionarlo con la explicación En resumen, cuando decimos eso de que el agua es especial, pues no es solo una frase bonita. Hace unas semanas lo hablaba con Javier Fernández Panadero, que es físico, divulgador, cacharrista y amigo. Y lo resumió muy bien y me lo apunté porque le dijo: mira, me dijo Juan Carlos, lo del agua es que no te lo acabas. O sea, puedes dedicar una vida científica y no te lo acabas, la mojigata molécula del agua. Vale, ¿cómo estudiamos entonces toda esta panoplia de diversidad? Pues de dos maneras fundamentalmente. In vitro, si me dejáis un poco el chiste, es decir, experimentalmente, ahí con el cacharrito, con el tubo de ensayo, e insílico, que sería mediante simulación por ordenador. Es que me gusta mucho esta expresión de…
Juan Carlos Gil continúa explicando la evolución de los modelos utilizados para simular el agua, mencionando el modelo SPC y sus variantes.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #3 · Palabras #2modelos de agua st2 simulaciónmolécula de agua rígida jonescargas tetraédricas en modelos aguamodelo spc para macromoléculastip 4p modelo abascal vegasimulación de agua e hielo rígidoenlaces oxígeno e hidrógeno permanentesautoionización del agua naturalintercambio de hidrógenos entre moléculasdinámica molecular con potencial profundocálculo dft del mapa de potencialtrabajo fundacional sang 2018potencial para el agua dp-scan 2023reproduce propiedades del agua líquida…las configuraciones que le van saliendo en la simulación pues puede calcular esas configuraciones por un DFT chulo, FETEN, e incorporar esos nuevos valores al reentrenar la red e incorporarlo para seguir haciendo la simulación con un potencial refinado. Vale, os he hablado de agua por un poquito y también de simulación, pero todavía necesito introducir otra cosita antes de pasar al artículo, mezclando agua y simulación. ¿Qué modelos de agua se han utilizado para la simulación? Pues el primer modelo moderno se llama ST2 de 1974, una molécula de agua rígida con un centro Leonard Jones y cuatro cargas en disposición tetraédrica; es bastante natural para reproducir la tendencia tetraédrica de las moléculas de agua. En los años 80 llega el modelo SPC, Simple Point Charge, y su variante SPCE, que son muy sencillos, muy simples, muy robustos y todavía a día de hoy se siguen utilizando sobre todo para la envolvente acuosa de macromoléculas, en biología molecular y demás. En 1983 aparece un nuevo modelo llamado TIP 4P; el 4P viene de cuatro points, de cuatro centros de interacción que dio lugar a toda una familia de variantes con cuatro centros, cuyo campeón absoluto es el TIP 4P 2005, publicado por Abascal y Vega en 2005 y que sigue siendo a día de hoy el estándar de oro para simular agua y hielo con modelos rígidos. Pero todos estos modelos tienen una limitación grave y es que obviamente los enlaces, cada oxígeno tiene sus dos hidrógenos apareados de por vida, son sus hidrógenos y esos enlaces no se rompen, no capturan los fenómenos que ocurren en el agua natural como la autoionización, el intercambio de hidrógenos entre moléculas. Por eso la técnica esta de dinámica molecular con potencial profundo, que ignora el hecho de que hay moléculas construidas, simplemente calcula el DFT, el mapa de potencial completo, pues ha tenido mucho éxito precisamente para una sustancia tan paradigmática como el agua. El trabajo fundacional de Sang de 2018 usó precisamente el agua como modelo y lo han refinado varias veces desde entonces, bueno, hasta llegar al potencial para el agua llamado DP-SCAN de 2023 que reproduce de forma muy muy fiel todas las propiedades del agua líquida en un rango amplio de condiciones. Pero, ¿qué pasa con nuestros 22 patitos? ¿Qué pasa con los hielos? ¿Quién nos permite explorar ese vasto paisaje de enlaces de hidrógeno retorcidos bajo presión? Pues es aquí, es este en el contexto en el que aparece el artículo titulado Exploración de las estructuras de los polimorfos del hielo…
Juan Carlos Gil explica su criterio para elegir artículos científicos, destacando la importancia del modelo TIP 4P 2005 en el estudio del agua.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1modelo tip 4p 2005 estudio aguaestándar de oro modelos clásicos aguatrabajo abascal y vega modelo aguajl fernández abascal y el aguapolielectrolitos tesis juan carlos gil…L, es especialmente prometedor para su identificación; aparece entre menos y más 20 grados a temperaturas muy decentes humanas y pocas miles de atmósferas de presión, perfectamente accesibles a cualquier laboratorio. Y por último, y esto me pasa a menudo, por Eso elijo los artículos, pues una cuestión personal. El modelo TIP 4P 2005, os he dicho que es el campeón entre los modelos clásicos del agua, el estándar de oro, incluso a día de hoy, o al menos hasta ayer, hasta que se hizo este trabajo, era de Abascal y Vega, os mencioné. Pues bien, Abascal es mi director de tesis, José Luis Fernández Abascal, cuando yo acabé la tesis en el año 97, donde hice los polielectrolitos que os he comentado antes, pues JL, como le llamamos, se empecé a interesar por el agua, por su modelización, lo que desembocó en este gran hito en 2005, que es posiblemente el más relevante de su carrera Yo no estuve involucrado directamente, aunque lo seguí muy de cerca, así que de alguna forma me considero una especie de tío segundo del modelo, si queréis, o algo así El caso es que leí este artículo; os lo he dicho antes, salió en mayo, o sea que ya lleva unos meses, y me voló la cabeza, porque yo no conocía este asunto de los potenciales profundos; me voló la cabeza que nuestro querido TIP 4P 2005 podría haberse sido…
Héctor Socas, continuando con la explicación sobre el origen del agua en la Tierra y tras mencionar las condritas instatíticas, comenta que gran parte del agua que bebemos es de origen extraterrestre.
Habla: Héctor SocasSignificado #11agua de origen extraterrestrecondritas instatíticas y agua terrestrefrancis villatoro bebe agua extraterrestresomos un 80 por ciento alien…luego volvió a salir. O sea, el quilombo, ya que no hay argentinos hoy; el quilombo que se montó ahí de rocas cayendo unas encima de otras y cosas cayendo por todas partes, aquello fue bestial. Entonces las condritas instatíticas en particular son las que más Han contribuido al agua de los océanos de la Tierra. Eso me parece algo muy bonito el poder llegar incluso a precisar eso. Así que ya saben cuando beban agua Francis toda esa agua que te estás ahí mandando eso es extraterrestre. Por eso la tomo para extraterrizarme como se diga eso somos un 80% alien. 90% agua, no, algo así, sí. 90% agua, creo, ¿no era 70%? No sé, es mucha agua. Yo me recuerdo a Carl Sagan ahí con el cubo de agua en Cosmos, ¿te acuerdas? Que echaba ahí el agua y decía: ya he hecho lo demás y remuevo para sacar a un humano. Somos agua…