Даан Френкель (нід. Daniël "Daan" Frenkel, народився 1948 року, Амстердам, Нідерланди) — нідерландський хімік та фізик, фахівець у галузі статистичної механіки, світовий лідер у галузі комп'ютерного моделювання молекулярних систем. Член Нідерландської королівської академії наук (1998)[6], іноземний член Лондонського королівського товариства (2006)[7], почесний міжнародний член Американської академії мистецтв і наук (2008)[8], член Всесвітньої академії наук (2012)[9], Європейської академії (2013)[10], іноземний асоційований член Національної академії наук США (2016)[11]. Почесний член Триніті-коледжу Кембриджського університету (2016).[12]
У період з 1966 по 1972 роки Даан Френкель вивчав хімію в Амстердамському університеті, де отримав ступінь магістра фізичної хімії. У 1977 отримав звання доктора філософії у фізичній хімії захистивши дисертацію "Обертова релаксація лінійних молекул у важких благородних газах"[13]. З 1977 по 1980 працював дослідником у відділенні хімії та біохімії Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. Згодом протягом року він займався розробкою нових методів розділення нафтопродуктів у Royal Dutch Shell. У період з 1981 по 1986 рік працював доцентом факультету фізики Утрехтського університету. У 1987 році здобув вчене звання професора Утрехтського університету, де працював до 2007 року в асоціації з Лабораторією колоїдних наук імені Вант-Гоффа. Також із 1987 по 2013 рік працював лідером науково-дослідної групи в Амстердамському інституті фундаментальних досліджень матерії у відділі атомної та молекулярної фізики. Із 1998 по 2013 рік займав посаду професора Амстердамського університету асоційовано з Інститутом молекулярних наук імені Вант-Гоффа. У 2007 році став 1968 професором теоретичної хімії Кембриджського університету. З 2011 по 2015 рік був деканом хімічного факультету Кембриджського університету. У 2016 році став почесним членом Триніті Коледжу Кембриджського університету.[14]
Із 2010 року Даан Френкель є науковим редактором міжнародного рецензованого наукового видання The European Physical Journal E - Soft Matter and Biological Physics.[15]
Даан Френкель використовує комп'ютерне моделювання для передбачення стабільності і швидкості утворення самозбірних структур та матеріалів, а також для вивчення процесів упорядкування в м'якій речовині. Такі дослідження є необхідними для синтезу нових матеріалів та розуміння фізичних властивостей вже існуючих самозбірних структур. Основними аспектами наукової роботи Даана Френкеля є розробка нових алгоритмів Монте Карло для передбачення термодинамічної стабільності комплексних структур, передбачення швидкостей утворення нових структур із метастабільної початкової фази методами молекулярної динаміки та визначення кількісних характеристик невпорядкованості у гранулярних укладках.[16] Його дослідження мають застосування у вивченні процесів впорядкування рідкокристалічних фаз, нуклеації кристалів, дослідженні складної самозбірки та колоїдів функціоналізованих ДНК.
Міжнародного визнання зазнав його вклад у дослідження ентропійних фазових переходів, природи рідкокристалічних фазових переходів, замерзання, скляних переходів, нуклеації та у розроблення нових методик у галузі комп'ютерного моделювання, включаючи визначення вільної енергії твердих фаз та дослідження ланцюгових молекул.
Наукові інтереси Даана Френкеля охоплюють і біомолекулярні дослідження. Основними темами його роботи у цій галузі є моделювання рідкісних подій, агрегація і нуклеація ДНК, кривина біологічних мембран та форетичні ефекти.[14]
Даан Френкель опублікував понад 450 наукових статей, які було процитовано більш ніж 35 000 разів. Теперішній h-індекс Даана Френкеля становить 88.[17]
Книга "Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications"
[ред. | ред. код]
У співавторстві з Берендом Смітом Даан Френкель написав книгу "Принципи комп'ютерного моделювання молекулярних систем" (видавництво Academic Press, 664 сторінки, 1996 рік). У книзі детально розглянуто алгоритми моделювання молекулярних систем, а також подано їх теоретичне обґрунтування із точки зору сучасної фізики, наведені приклади застосування молекулярного моделювання у вирішенні різних фізичних задач.[18] Друге, доповнене та розширене, видання цієї книги побачило світ у 2001 році.[19]
Книгу перекладено на китайську та російську мови.[16]
Активна дослідницька діяльність Даана Френкеля результувала у численні нагороди та членство у багатьох наукових організаціях. У 2000 році Даан Френкель став лауреатом премії Спінози - найвищої наукової нагороди в Нідерландах. Із 2006 року є іноземним членом Лондонського королівського товариства. Ця наукова організація неодноразово відзначала дослідження Даана Френкеля, а саме, у 1999 році він отримав медаль Бурка, у 2007 став лауреатом премії Вольфсона, у 2010 році отримав нагороду Лондонського королівського товариства у галузі фізики м'якої речовини та біофізичної хімії, а у 2012 він був відзначений меморіальною премією Спірса.[16]
У 2016 році Даан Френкель був нагороджений медаллю Больцмана IUPAP. Його номінація була такою: "Він [Френкель] без сумніву є найкреативнішим та найрізноманітнішим `симулятором` у галузі фізики м'якої речовини та самозбірки складних макромолекул серед науковців його покоління".[20]
Інші нагороди та відзнаки:
- Студентська нагорода Unilever у галузі хімії (1969)
- Відвідуючий лектор Левенського католицького університету (1984)
- Лекція та приз Physica Нідерландського фізичного товариства (1997)
- Лекція Леннард-Джонса Лондонського королівського товариства (1997)
- Член Нідерландської королівської академії наук (1998)
- Почесний лектор Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (1998)
- Лекція та медаль Бурка, Лондонське королівське товариство (1999)
- Лекція Елі Бурштайна в галузі матеріалознавства, Пенсильванський університет (1999)
- Почесний лектор інституту Джеймса Франка, Чиказький університет (1999)
- Премія Спінози, Нідерландська організація наукових досліджень (2000)
- Перший почесний лектор Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі в галузі інженерії (2002)
- Член Голландського королівського товариства природничих та гуманітарних наук (2002)
- Іменний (Rothschild Professor) професор Кембриджського університету (2004)
- Почесний професор Пекінського університету хімічних технологій (2005)
- Іноземний член Лондонського королівського товариства (2006)
- Меморіальна лекція Уола, Делаверський університет (2006)
- Меморіальна лекція Ківелсона, Каліфорнійський університет у Лос-Анджелесі (2006)
- 1968 професор хімії Кембриджського університету (2007)
- Премія Берні Альдера CECAM, Європейське фізичне товариство (2007)
- Премія Вольфсона, Лондонське королівське товариство (2007)
- Почесний професор Единбурзького університету (2007)
- Премія Анесура Рамана у галузі обчислювальної фізики Американського фізичного товариства (2007)
- Лекція Лафліна, Корнелльський університет (2007)
- Почесний міжнародний член Американської академії мистецтв і наук (2008)
- Грант ERC Advanced, Європейська дослідницька рада (2008)
- Член Королівського хімічного товариства (2010)
- Нагорода Лондонського королівського товариства у галузі фізики м'якої речовини та біофізичної хімії (2010)
- Лекція Пітцера, Університет Каліфорнії (Берклі) (2010)
- Меморіальна лекція Фріца Лондона, Дюкський університет (2011)
- Меморіальна лекція Роберта Маллікена, Чиказький університет (2011)
- Премія Джозефа Гіршфельдера, Університет Вісконсин-Медісон (2011)
- Звання "Concurrent Professor" Нанкінського університету (2011)
- Член Всесвітньої академії наук (2012)
- Меморіальна премія Спірса, Лондонське королівське товариство (2012)
- Лекція Роберта Скотта, Каліфорнійський університет у Лос-Анджелесі (2012)
- Гіншельвудські лекції, Оксфордський університет (2013)
- Член Європейської академії (2013)
- Медаль Бакхойса Розебома Нідерландської королівської академії наук (2015)
- Іноземний асоційований член Національної академії наук США (2016)
- Лекція сера Еріка Ріделя Королівського хімічного товариства (2016)
- Медаль Больцмана, IUPAP (2016)
- Почесний член Триніті-коледжу Кембриджського університету (2016)
- Когенівська лекція, Північно-Західний університет, Еванстон, Іллінойс (2017)
- Лекція ICTS-Infosys Чандрасекар, Бенгалуру (2018)
- Лекція пам'яті Чандрасекара Венката Рамана, Бенгалуру (2018)
- Нагорода президентської міжнародної членської ініціативи Китайської академії наук (2018)
- Медаль Лорентца (2022)
- Медаль Сема Едвардса у галузі фізики м'якої матерії (2022).
В 2018 році Центр малих планет Міжнародного астрономічного союзу назвав астероїд 12651 Frenkel на честь цього вченого.
12651 Френкель є астероїдом Головного поясу, який був відкритий 16 жовтня 1977 року астрономами Корнелісом Йоганнесом ван Гаутеном, Інгрід ван Гаутен-Ґреневельд та Томом Герельсом із Паломарської обсерваторії під час третього Паломар-лейденського огляду слабких малих планет.
Тіссеранів параметр щодо Юпітера - 3,2.
Діаметр астероїда - 6,1 км.[21]
- D. Frenkel, "New Monte Carlo method to compute the free energy of arbitrary solids. Application to the fcc and hcp phases of hard spheres" The Journal of Chemical Physics, 81, 3188 (1984).
- R. Eppenga, D. Frenkel, "Monte Carlo study of the isotropic and nematic phases of infinitely thin hard platelets" Molecular Physics: An International Journal at the Interface Between Chemistry and Physics, 52, 6, 1303-1334 (1984).
- D. Frenkel, "Onsager's spherocylinders revisited" Journal of Physical Chemistry, 91, 19, 4912-4916 (1987).
- J. I. Siepmann, D. Frenkel, "Configurational bias Monte Carlo: a new sampling scheme for flexible chains" Molecular Physics: An International Journal at the Interface Between Chemistry and Physics, 75, 1, 59-70 (1992).
- M. H. J. Hagen, D. Frenkel, "Determination of phase diagrams for the hard‐core attractive Yukawa system" The Journal of Chemical Physics, 101, 4093 (1994).
- A. Alavi, M. Parrinello, D. Frenkel, "Ab initio calculation of the sound velocity of dense hydrogen: implications for models of Jupiter" Science, 269, 5228, 1252-1254 (1995).
- P. R. ten Wolde, M. J. Ruiz-Montero, D. Frenkel, "Numerical calculation of the rate of crystal nucleation in a Lennard‐Jones system at moderate undercooling" The Journal of Chemical Physics, 104, 9932 (1996).
- P. R. ten Wolde, D. Frenkel, "Enhancement of Protein Crystal Nucleation by Critical Density Fluctuations" Science, 277, 5334, 1975-1978 (1997).
- M. A. Bates, D. Frenkel, "Phase behavior of two-dimensional hard rod fluids" The Journal of Chemical Physics, 112, 22, 10034-10041 (2000).
- S. Auer, D. Frenkel, "Prediction of absolute crystal-nucleation rate in hard-sphere colloids" Nature, 409, 1020–1023 (2001).
- S. Auer, D. Frenkel, "Suppression of crystal nucleation in polydisperse colloids due to increase of the surface free energy" Nature, 413, 6857, 711 (2001).
- D. Frenkel, "Playing Tricks with Designer `Atoms`" Science, 296, 5565, 65-66 (2002).
- W. Hu, D. Frenkel, V. B. F. Mathot, "Simulation of shish-kebab crystallite induced by a single prealigned macromolecule" Macromolecules, 35, 19, 7172-7174 (2002).
- D. Frenkel, "Physical chemistry: Seeds of phase change" Nature, 443, 641-641 (2006).
- D. Frenkel, "Colloidal crystals: Plenty of room at the top" Nature Materials, 5, 85-86 (2006).
- D. Frenkel, "Colloidal Encounters: A Matter of Attraction" Science, 314, 5800, 768-769 (2006).
- J. A. van Meel, A. Arnold, D. Frenkel, S. F. Portegies Zwart, R. G. Belleman, "Harvesting graphics power for MD simulations" Molecular Simulation, 34, 3, 259-266 (2008).
- D. Frenkel, "Random organisation: Ordered chaos" Nature Physics, 4, 345-346 (2008).
- D. Frenkel, "Materials science: Soft particles feel the squeeze" Nature, 460, 465-466 (2009).
- D. Frenkel, D. J. Wales, "Colloidal self-assembly: Designed to yield" Nature Materials, 10, 410-411 (2011).
- S. Angioletti-Uberti, B. M. Mognetti, D. Frenkel, "Re-entrant melting as a design principle for DNA-coated colloids" Nature Materials, 11, 518–522 (2012).
- D. Frenkel, "Order through entropy" Nature Materials,14, 9-12 (2014).
- D. Frenkel, P. B. Warren, "Gibbs, Boltzmann, and negative temperatures" American Journal of Physics, 83, 163 (2015).
- N. W. Schmidt, F. Jin, R. Lande, T. Curk, W. Xian, C. Lee, L. Frasca, D. Frenkel, J. Dobnikar, M. Gilliet, G. C. L. Wong, "Liquid-crystalline ordering of antimicrobial peptide–DNA complexes controls TLR9 activation" Nature Materials, 14, 696-700 (2015).
- A. Šarić, A. K. Buell, G. Meisl, T. C. T. Michaels, C. M. Dobson, S. Linse, T. P. J. Knowles, D. Frenkel, "Physical determinants of the self-replication of protein fibrils" Nature Physics, 12, 874-880 (2016).
- D. Frenkel, "Hot Nanoparticles in Polar or Paramagnetic Liquids Interact as Monopoles" Journal of Physical Chemistry B, 120, 26, 5987-5989 (2016).
- S. Martiniani, K. J. Schrenk, K. Ramola, B. Chakraborty, D. Frenkel, "Numerical test of the Edwards conjecture shows that all packings are equally probable at jamming" Nature Physics, 13, 848-851 (2017).
- MI. Oh, A. Malevanets, M. Paliy, D. Frenkel, S. Consta, "When droplets become stars: charged dielectric droplets beyond the Rayleigh limit" Soft Matter, 13, 8781-8795 (2017).
- J. Burelbach, D. Frenkel, I. Pagonabarraga, E. Eiser, "A unified description of colloidal thermophoresis" The European Physical Journal E 41, 1, 7 (2018).
- A. Cumberworth, A. Reinhardt, D. Frenkel, "Lattice models and Monte Carlo methods for simulating DNA origami self-assembly" Journal of Chemical Physics, 149, 234905 (2018).