Ter uma pesquisa publicada em uma revista de impacto já é motivo de celebração. Mas, mais ainda quando ela é escolhida para ser a capa. Este foi o caso do artigo Conformal Coordinates for Molecular Geometry: From 3D to 5D, escolhido como capa de fevereiro do Journal of Computational Chemistry. De autoria de três pesquisadores brasileiros, entre eles o professor da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Carlile Lavor, o trabalho foi apoiado pelo Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CEPID-CeMEAI). A pesquisa apresenta um modelo matemático que utiliza o modelo conforme do espaço 3D, em cinco dimensões, para calcular distâncias interatômicas de forma mais eficiente do que os métodos tradicionais em três ou quatro dimensões.
Carlile lembra que o trabalho mais citado do professor José Mario Martínez Perez, vice-diretor do CeMEAI, com mais de 10 mil citações no google scholar, também foi publicado nessa revista. “Este periódico se interessa por resoluções ou abordagens de problemas reais que fazem uso complexo e considerável de matemática. No nosso caso, usamos a matemática para responder a um problema que surgiu dentro da Química”, explica.
Segundo o pesquisador, o CeMEAI desempenhou um papel fundamental no suporte à pesquisa, atuando desde a concepção da ideia até a publicação final do trabalho.
“A ideia do artigo surgiu em conversas que eu e o professor Michael Souza (da UFC) que é co-autor do trabalho, tivemos em um evento no Japão, cuja participação foi financiada pelo Centro. Além do apoio financeiro para a pesquisa, também tivemos suporte constante dos coordenadores do CeMEAI”, relata.
Modelo Conforme do Espaço 3D
O modelo já é aplicado em problemas de robótica, computação gráfica e física, sendo a primeira vez que foi utilizado em geometria molecular. Em vez de fazer a representação da molécula no espaço tridimensional, os pesquisadores passam a descrevê-la em um espaço (não euclidiano) de cinco dimensões. Essa abordagem permite calcular as distâncias entre os átomos de maneira mais eficiente.
“Do ponto de vista físico isso não faz sentido, mas é um bom exemplo do poder da abstração matemática. Os cálculos são realizados nesse espaço de cinco dimensões e, ao final, os resultados são trazidos de volta para o espaço tridimensional”, explica o professor.
O cálculo das distâncias interatômicas de uma molécula é fundamental para vários procedimentos dentro da Química, como por exemplo, na determinação do arranjo geométrico mais estável dos átomos em uma molécula. Além disso, esse cálculo é essencial para entender como as
moléculas se movem e como duas ou mais moléculas interagem entre si.
“Em simulações computacionais de dinâmica molecular, por exemplo, esse cálculo precisa ser realizado bilhões de vezes. Com o uso do modelo conforme (representando a molécula em 5D), esse processo torna-se mais eficiente, reduzindo o tempo de simulação”, destaca o pesquisador.
Texto: Leonardo Zacarin
Assessor de Imprensa – Escritório de Grandes Projetos e CEPIx
Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação – USP
