Una empresa afiliada a la Universidad de Purdue está desarrollando un método para predecir de manera precisa y eficiente reacciones químicas en soluciones líquidas, que ayudaría a los agronegocios, empresas de combustible, fabricantes de alimentos, industria cosmética y muchos otros negocios.

QUAIL Modeling LLC, un acrónimo de Quantum Applications In Liquids, ha desarrollado software para comprender mejor cómo reaccionan las moléculas en los líquidos, lo que permitirá a las empresas discernir qué sucederá cuando se agregue un aditivo en particular a su producto.

"Parte del secreto comercial es cuánto y qué aditivo agregar para que el ingrediente activo se disuelva mejor y funcione como se supone que debe funcionar. "dijo Tillmann Kubis, cofundador de QUAIL y profesor asistente de investigación en la Escuela de Ingeniería Eléctrica e Informática de Purdue, Network for Computational Nanotechnology y Purdue Center for Predictive Materials and Devices

Modelado de codorniz, que también fue cofundada por James Charles, un doctorado estudiante de ingeniería eléctrica e informática, está trabajando para predecir las energías de solvatación, o el cambio de energía cuando una molécula se disuelve en líquidos de importancia industrial, incluidas mezclas moleculares complicadas.

"Todavía hay una gran brecha en la química computacional sobre cómo hacer este tipo de predicciones para escenarios industrialmente relevantes, como líquidos con muchas moléculas disueltas diferentes, ", Dijo Kubis." Ayudamos a llenar este vacío combinando los efectos cuánticos con las incertidumbres estadísticas de entornos líquidos complicados ".

El modelado de QUAIL está expandiendo el método de función verde sin equilibrio (NEGF) al ámbito de la química cuántica líquida. Este método permitirá a los químicos predecir resultados experimentales y agregar información de difícil acceso, como flujo de no equilibrio dependiente del tiempo, intercambio de energía y cambios de entropía del sistema. El método NEGF ya es un método ampliamente aceptado en la ingeniería eléctrica y en el mundo de la física de muchas partículas.

Kubis dijo después de la actual fase de prueba del primer producto, La predicción de reacciones químicas en líquidos es el siguiente paso de la empresa que en abril anunció que estaba desarrollando una forma de reducir los costos de desarrollo de fármacos mediante el modelado de moléculas y reacciones químicas en soluciones líquidas. permitiendo a los químicos comprender mejor los detalles del proceso de síntesis de moléculas.

"Hay muchas empresas que usan soluciones líquidas con muchos ingredientes activos diferentes y necesitan saber qué hará la adición de otro componente, ", Dijo Kubis." No estamos hablando de cómo reacciona en un solvente prístino, pero cómo reacciona cuando hay muchos otros elementos ahí ".

Para agronegocios, el método puede ayudar a una empresa a comprender si agregar un componente hará que su producto permanezca en una hoja por más tiempo o se caiga más rápido. Para las empresas de combustible, puede determinar el comportamiento del aditivo en el combustible y el motor. El método puede predecir los cosméticos que dependen de muchas moléculas disueltas en el mismo líquido.

Para todos los fabricantes, Puede predecir la vida útil en varios recipientes y a qué ritmo se descompondrán el ingrediente activo y el recipiente.