hrvatski

Zeleno, zelenije, u računalu! Uloga računalnih metoda u kemiji i biokemiji

Kemija je jednostavna znanost, jer je njezin osnovni cilj – jednostavan: različitim kemijskim postupcima od dviju ili više poznatih tvari dobiti nove materijale naprednih i poboljšanih svojstava. No, često su zamišljene pretvorbe, iako logične i smislene na papiru, u praksi povezane s brojnim poteškoćama i ograničenjima, tako da postavljene reakcije uopće ne idu ili ne daju ciljane tvari, omogućuju produkte koji su nestabilni ili nemaju željeno svojstvo, a povremeno specifični eksperimenti postaju čak i neizvedivi. Upravo iz tih razloga, brojni sintetski putevi, kako u akademskim krugovima, tako još više i u industrijskim sredinama, oslanjaju se na primjenu ekstremnih uvjeta, velikog suviška pojedinih reaktanata ili katalizatora, što često dovodi do skupih i dugotrajnih postupaka, a nerijetko i do procesa koji generiraju velike količine otpada i nečistoća potpuno neprihvatljivih za okoliš. Stoga je zahvalno da kemičari danas nisu samo ljudi u kutama i zaštitnim naočalama. Današnja moderna istraživanja uvelike se oslanjaju na predviđanja i putokaze koje im pružaju računalne metode. Uslijed strelovitog razvoja informatičkih tehnologija tijekom posljednjih 40-ak godina, računalna kemija postala je ravnopravan i nužan partner eksperimentalnim istraživanjima u svim granama te znanosti, prvenstveno zbog brzine, efikasnosti i ekonomičnosti kojima se dolazi do vrijednih rezultata. Računalne metode omogućuju izračun i predviđanje gotovo svih kemijskih i fizikalnih svojstava molekula, čak i prije nego li te molekule uopće postoje. Po svojoj točnosti, rezultati računskih simulacija usporedivi su s onima iz najsuvremenijih eksperimenata, a dobiveni uvid u neka svojstva kemijske veze i elektronske strukture molekula nije niti moguće dobiti drugim tehnikama, radi čega ovi pristupi omogućuju bolje razumijevanje fenomena uočenih eksperimentima. Računalne tehnike danas se koriste kako bi nadopunile, usmjerile i povremeno potpuno zamijenile eksperimentalna istraživanja, posebice ona vremenski i financijski zahtjevna te potencijalno opasna i ekološki neprimjerena. U ovom predavanju, kroz nekoliko ilustrativnih primjera vlastitih znanstvenih istraživanja [1–3], predstavit će se mogućnosti i korist računalnih simulacija u multidisciplinarnim istraživanjima.

zelena kemija ; računalna kemija

nije evidentirano