Los químicos computacionales de NUS han desarrollado un método que puede identificar rápidamente qué interacciones entre grupos de moléculas, o entre partes de una molécula muy grande, son pequeñas y pueden ignorarse. Esto permite que las interacciones entre moléculas se calculen de manera más eficiente y precisa.

Efectos de muchos cuerpos, que se refieren al comportamiento colectivo de un gran número de componentes que interactúan, son necesarios para una descripción precisa tanto de la estructura como de la dinámica de grandes sistemas químicos, como una molécula de proteína, o describir las propiedades de los disolventes polares a granel. Más amenudo, sin embargo, estos efectos simplemente se ignoran porque existe una gran cantidad de interacciones posibles entre los diversos componentes y, por lo general, no es obvio cuál de ellos tendría un efecto significativo. Típicamente, cuando se ignoran los efectos de muchos cuerpos, deben hacerse aproximaciones en un intento de dar cuenta de ellos. Por otra parte, tener que calcular todas las posibles interacciones de muchos cuerpos en grandes sistemas químicos utiliza una gran cantidad de recursos computacionales.

Un equipo dirigido por el profesor Ryan BETTENS del Departamento de Química, NUS ha desarrollado un método general que puede identificar rápidamente un pequeño conjunto de interacciones trímero (tres cuerpos) y tetrámero (cuatro cuerpos) que son responsables de la gran mayoría de estos efectos corporales superiores en grandes sistemas químicos. Esto se logra determinando de manera rápida y precisa la máxima interacción posible que cada trímero y tetrámero individual puede realizar con la interacción general. Si la interacción máxima posible para un trímero o tetrámero es demasiado pequeña para hacer una contribución significativa a la energía de interacción general en un sistema grande, se ignora. De este modo, el número de cálculos necesarios puede reducirse en unos pocos órdenes de magnitud y seguir produciendo resultados muy precisos.

Cuando se trabaja en el cálculo de efectos de muchos cuerpos, los investigadores también encontraron dos causas principales de interacciones significativas entre muchos cuerpos. Primero, la inducción de muchos cuerpos se propaga en caminos no ramificados. Esto significa que las interacciones entre los cuerpos ocurren en forma de cadena, Uno después del otro. Segundo, Las disposiciones lineales de los cuerpos promueven la alineación de la polaridad molecular (dipolo de carga) que refuerza las interacciones de muchos cuerpos. Como resultado, las moléculas tienden a tener arreglos lineales compactos y extendidos. Se favorecen las disposiciones compactas debido a los muchos caminos cortos que no se ramifican que conectan los cuerpos. También se prefieren las disposiciones lineales extendidas ya que favorecen la alineación de dipolos.

El profesor Bettens dijo:"Este estudio proporciona una explicación rigurosa sobre cómo los efectos cooperativos (interacciones sinérgicas) proporcionan una mayor estabilidad en las hélices, haciéndolos una de las estructuras más comunes en biomoléculas. Estas hélices no solo promueven la alineación de dipolos lineales, pero su estructura en cadena es consistente con la forma en que se propaga la inducción de muchos cuerpos ".