Uma empresa afiliada à Purdue University está desenvolvendo um método para prever com precisão e eficiência as reações químicas em soluções líquidas, o que ajudaria o agronegócio, empresas de combustível, fabricantes de alimentos, indústria cosmética e muitos outros negócios.

QUAIL Modeling LLC, um acrônimo para Quantum Applications In Liquids, desenvolveu um software para entender melhor como as moléculas reagem em líquidos, que permitirá às empresas discernir o que acontecerá quando um aditivo específico for adicionado ao seu produto.

"Parte do segredo comercial é quanto e qual aditivo adicionar para que o ingrediente ativo se dissolva melhor e funcione como deveria, "disse Tillmann Kubis, co-fundador do QUAIL e professor assistente de pesquisa na Escola de Engenharia Elétrica e de Computação de Purdue, Rede de Nanotecnologia Computacional e Centro de Purdue para Materiais e Dispositivos Preditivos

Modelagem QUAIL, que também foi cofundado por James Charles, um Ph.D. estudante de engenharia elétrica e da computação, está trabalhando para prever as energias de solvatação, ou a mudança de energia quando uma molécula se dissolve em líquidos industrialmente relevantes - incluindo misturas moleculares complicadas.

"Ainda há uma grande lacuna na química computacional sobre como fazer esses tipos de previsões para cenários industrialmente relevantes, como líquidos com muitas moléculas dissolvidas diferentes, "Kubis disse." Ajudamos a preencher essa lacuna combinando os efeitos quânticos com as incertezas estatísticas de ambientes líquidos complicados. "

A Modelagem QUAIL está expandindo o método da Função Verde de Não Equilíbrio (NEGF) para o reino da química quântica líquida. Este método permitirá que os químicos prevejam resultados experimentais e adicionem informações de difícil acesso, como fluxo de não equilíbrio dependente do tempo, troca de energia e mudanças de entropia do sistema. O método NEGF já é um método amplamente aceito na engenharia elétrica e no mundo da física de partículas.

Kubis disse que após a atual fase de teste do primeiro produto, prever reações químicas em líquidos é o próximo passo da empresa que em abril anunciou que estava desenvolvendo uma forma de reduzir os custos de desenvolvimento de medicamentos modelando moléculas e reações químicas em soluções líquidas, permitindo que os químicos entendam melhor os detalhes do processo de síntese de moléculas.

"Existem muitas empresas que usam soluções líquidas com muitos ingredientes ativos diferentes e precisam saber o que a adição de outro componente fará, "Kubis disse." Não estamos falando sobre como ele reage em um solvente puro, mas como ele reage quando há muitos outros elementos lá. "

Para o agronegócio, o método pode ajudar uma empresa a entender se a adição de um componente fará com que seu produto permaneça na folha por mais tempo ou caia mais rápido. Para empresas de combustível, pode determinar o comportamento do aditivo no combustível e no motor. O método pode prever cosméticos que dependem de muitas moléculas dissolvidas no mesmo líquido.

Para todos os fabricantes, ele pode prever a vida útil em vários recipientes e em que ritmo o ingrediente ativo e o recipiente se quebrarão.