Igualación de fuerzas

La contracción voluntaria máxima (CVM) de un sujeto se registra y se utiliza para normalizar tanto las fuerzas de referencia como los resultados entre sujetos. ^{[ 1 ]} Durante la prueba, los sujetos reciben asistencia para producir una fuerza de referencia mediante diversos tipos de retroalimentación (peso estático o visualización de la fuerza generada). A continuación, el sujeto intenta generar la fuerza de referencia sin asistencia. La duración de ambas tareas, de referencia y de comparación, suele ser de cuatro segundos. Los resultados se toman como un valor medio de la fuerza generada durante un intervalo de tiempo establecido por el investigador. Los intervalos de tiempo suelen ser de un segundo y se sitúan cerca del final del intento. Las fuerzas de referencia se establecen normalmente como un porcentaje de la CVM de un sujeto, mientras que el error se suele informar como un porcentaje de la CVM de un sujeto.

Es uno de los métodos de investigación efectivos para obtener un potencial interatómico clásico o campo de fuerza realista para la simulación de dinámica molecular con un alto grado de transferibilidad para sistemas que el método de primeros principios o ab initio es capaz de tratar. Este método se basa en ajustar las fuerzas sobre átomos individuales en una serie de estructuras de referencia, energías cohesivas y tensiones en la celda unitaria obtenidas a partir de cálculos de primeros principios con las obtenidas a partir del potencial interatómico clásico . El objetivo del ajuste computacional es determinar coeficientes desconocidos en la función de potencial interatómico clásico . Este método fue desarrollado por F. Ercolessi y JB Adams durante 1992 y 1993 en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign . ^{[ 2 ] [ 3 ]} El enorme número de estructuras de referencia, que puede alcanzar varios miles de valores, hace posible ajustar un gran número de parámetros necesarios para el potencial en sistemas binarios y ternarios. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Para el potencial de Lennard-Jones : ^{[ 6 ]}

${\displaystyle V_{\text{LJ}}=4\varepsilon \left[\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{12}-\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{6}\right],}$

donde ε es la profundidad del pozo de potencial , σ es la distancia finita a la que el potencial entre partículas es cero, r es la distancia entre las partículas. Estos dos parámetros desconocidos pueden ajustarse para reproducir datos experimentales o datos precisos obtenidos a partir de cálculos de primeros principios . Al diferenciar el potencial de Lennard-Jones con respecto a r, se obtiene una expresión para la fuerza intermolecular neta entre dos moléculas. Esta fuerza intermolecular puede ser atractiva o repulsiva, dependiendo del valor de r . Cuando r es muy pequeño, las moléculas se repelen entre sí. En el método de ajuste de fuerzas, las fuerzas del potencial clásico

${\displaystyle F_{\text{LJ}}=-{\frac {dV_{\text{LJ}}}{dr}}=4\varepsilon \left[\left({\frac {12}{r}}\right)\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{12}-\left({\frac {6}{r}}\right)\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{6}\right]}$se comparan con la fuerza de referencia${\displaystyle F^{0}}$calculado a partir del método ab initio para determinar${\displaystyle {\sigma }}$y${\displaystyle {\varepsilon }}$.