В рамках проекта предполагается получить значимые результаты, имеющие как фундаментальное, так и прикладное значение. Планируется (1) провести систематическое исследование влияния на нековалентные взаимодействия динамики ядер на примере серий гомологичных модельных ассоциатов с водородной, литиевой, галогенной связями и, возможно, другими σ-дырочными взаимодействиями; (2) сделать выводы о применимости (точнее: обозначить границы применимости) статических расчётных методов и классической молекулярной динамики для высокоточного моделирования систем с нековалентными взаимодействиями; (3) предложить высокоточные межатомные потенциалы для различных нековалентных взаимодействий, которые в дальнейшем могут быть использованы для построения новых силовых полей для классической молекулярной динамики, давая таким образом, возможность косвенно учитывать квантовую природу ядер.
Необходимость проведения таких исследований обусловлена отсутствием в мировой научной литературе систематических данных о статистических распределениях геометрий нековалентных взаимодействий, и, как следствие, возможных диапазонах изменений спектральных параметров, свойств электронной плотности и их средних во времени значений. Также стоит отметить, что предложенные по результатам выполнения проекта межатомные потенциалы могут быть в дальнейшем имплементированы в силовые поля для классической молекулярной динамики. Таким образом для широкого круга пользователей (в том числе индустриальных) станет доступно относительно быстрое и точное моделирование систем с нековалентными взаимодействиями. Высокий уровень исследований будет обеспечиваться использованием комплексного подхода, который заключается в использовании как методов ab initio молекулярной динамики, так и высокоранговых методов квантовой химии (например, для уточнения электронных энергий), а также постепенному переходу от простых модельных систем к более сложным, имитирующим фрагменты реальных материалов, содержащих нековалентные взаимодействия. По результатам выполнения проекта будут получены систематизированные данные о динамике ядер непосредственно участвующих в образовании нековалентных взаимодействий и их влиянии на наблюдаемые параметры. На основании полученных результатов будут (1) предложены уточнённые методы описания параметров (геометрических, энергетических, спектральных и др.), а также критерии для их идентификации; (2) сформулированы практически значимые рекомендации для создания упрощённых схем численного моделирования систем с нековалентными взаимодействиями с использованием «стандартных» ПК, а не суперкомпьютеров.
Уровень запланированных в проекте исследований как минимум соответствует уровню основных мировых конкурентов, являющихся признанными лидерами в области исследований нековалентных взаимодействий. Высокое качество и новизна работы также подтверждаются научным заделом коллектива исполнителей проекта, опубликовавших за последние 5 лет более 30-ти статей, причём большинство из них в журналах Q1.