Nanotechnologia

Komputerowy model nanoreaktora ukazuje skomplikowane reakcje chemiczne

Chemicy z Uniwersytetu Stanford opracowali komputerowy model, który może nie tylko ukazać szczegóły reakcji chemicznych podczas eksperymentu Ureya-Millera, ale też określić prawdopodobne produkty tego eksperymentu. Model ten został nazwany „nanoreaktorem” i pozwala naukowcom na zdefiniowanie mechanizmów reakcji umożliwiających wyprodukowanie nowych leków, zwiększenie żywotności baterii lub udoskonalanie efektywności spalania paliwa.

Model ten, opisany w czasopiśmie „Nature Chemistry”, działa poprzez wprowadzenie do docelowej chemicznej struktury, i następnym ustawieniu parametrów środowiskowych, takich jak ciśnienie i temperatura. Problemy mechaniki kwantowej każdego elektronu w reagujących ze sobą molekułach mogą być rozwiązane przy użyciu algorytmów podczas rejestrowania każdego etapu równocześnie.

Inaczej niż w tradycyjnych metodach ręcznego rejestrowania ruchów elektronów, nanoreaktor imituje od 100 do 200 atomów równocześnie, produkując pożądane rezultaty w krótkim okresie czasu. W rezultacie, nanoreaktor jest w stanie znaleźć zastosowanie w udoskonalaniu kluczowych procesów chemicznych takich jak spalanie, stosowane w pojazdach na gaz.

Spalanie polega na kilku reakcjach, które mogą zostać ujawnione i opisane dzięki tej nowej koncepcji, a tym samym możliwe jest znalezienie optymalnej reakcji zrównoważonego spalania. Pomaga ona również w ograniczaniu powstawania sadzy i hamowaniu innych niepożądanych mechanizmów.

Chemicy pracują obecnie nad stworzeniem katalizatora zwiększającego wydajność reakcji w ogniwach paliwowych przy pomocy nanoreaktora. Co więcej, oczekują oni, że nanoreaktor pozwoli na wgląd w reakcje biochemiczne w ludzkim ciele, co otworzy drogę na produkcję nowych leków.

Źródło artykułu

Źródło grafiki