Los ingenieros químicos de la Universidad de Rice han utilizado el modelo informático más realista hasta ahora ideado para simular las interacciones atómicas y moleculares precisas que entran en juego cuando el agua se mezcla con alcanos. una familia de hidrocarburos que incluye metano, propano y otros productos refinados a partir de petróleo y gas natural, como la parafina.

En un nuevo estudio publicado este mes en el Revista de física química , Los investigadores del arroz Dilipkumar Asthagiri, Arjun Valiya Parambathu y Walter Chapman, así como el ex estudiante graduado Deepti Ballal del Laboratorio Ames, ofreció nuevas respuestas a un acertijo que durante mucho tiempo ha obstaculizado a los químicos:al calcular la atracción esperada entre el agua y las moléculas de alcanos en una solución rica en alcanos, los científicos encuentran que sus respuestas no concuerdan con los resultados experimentales.

Asthagiri y sus colegas demostraron que los efectos electrostáticos y de polarización subyacentes, cosas que se consideran intrascendentes en los enfoques convencionales, son fundamentales para una simulación precisa de la solubilidad en agua y alcanos.

Chapman, el profesor William W. Akers de ingeniería química y biomolecular y decano asociado de ingeniería para la energía, dijo que la investigación podría tener impactos de gran alcance en campos tan diversos como la biología, sistemas ambientales y producción energética y química.

"Las simulaciones se utilizan cada vez más para comprender, y potencialmente manipular, procesos a nanoescala, ", Dijo Chapman." Por ejemplo, Nuestros resultados podrían ofrecer una nueva perspectiva a quienes estudian las superficies de energía libre relacionadas con el plegamiento de proteínas y la desnaturalización de proteínas. Podrían ser útiles para interpretar mejor las imágenes por resonancia magnética y predecir el destino de los contaminantes en el medio ambiente. En la producción de energía, Los conocimientos de este trabajo podrían ser útiles para mejorar la garantía de flujo, previniendo la corrosión y mejorando los procesos de otras formas que reduzcan los costos y los impactos ambientales ".

Chapman dijo que su grupo espera aprovechar el trabajo con modelos futuros que incorporen correcciones cuánticas tanto para el movimiento de las partículas como para evaluar las interacciones interatómicas. algo que solo se vuelve factible a través de los avances recientes tanto en la computación paralela como en los cálculos químicos cuánticos de escala lineal.