Metal-organik çerçeve malzemeleri (MOF) arasında en fazla araştırılan UiO-66, yapısında yüksek miktarda nokta kusuru barındırabilme kapasitesi sayesinde ayarlanabilir özelliklere sahip. Ancak bu malzemenin sentez mekanizması büyük ölçüde bilinmiyor ve mevcut çalışmalar çoğunlukla zirkonyum-oksit kümesinin oluşumuna odaklanmış durumda.
Yeni geliştirilen nb-UiO-FF güç alanı, UiO-66'yı modellemek için kısmi reaktif bir yaklaşım benimsiyor. Bu yöntem, düğüm-ligand reaktivitesini Morse potansiyeli aracılığıyla dahil ediyor ve düğümdeki zirkonyum atomlarının anizotropik yük dağılımını yeniden üretmek için yapay atomlar kullanıyor.
Geliştirilen model, hem UiO-66 hem de benzer yapıdaki UiO-67'nin yapısal özelliklerini başarıyla yeniden üretiyor. Ayrıca kusurlu veya kusursuz çerçevelerin mekanik özelliklerini ve kararlılığını, aktif halde veya N,N-dimetilformamid ya da etanol ile doldurulmuş durumda doğru şekilde modelleyebiliyor.
Araştırmacılar, bu güç alanını moleküler dinamik simülasyonlarda kullanarak, çözelti ortamında düğüm-ligand bağlanmasının erken aşamalarını incelediler. Bu çalışma, metal-organik çerçevelerin sentez süreçlerini daha iyi anlamamıza ve gelecekte daha verimli malzemeler tasarlamamıza yardımcı olabilir.