p Os cientistas há muito buscam um sistema para prever as propriedades dos materiais com base em sua composição química. Em particular, eles se voltaram para o conceito de um espaço químico que coloca materiais em um quadro de referência de forma que elementos químicos vizinhos e compostos plotados ao longo de seus eixos tenham propriedades semelhantes. Esta ideia foi proposta pela primeira vez em 1984 pelo físico britânico, David G. Pettifor, que atribuiu um número de Mendeleev (MN) a cada elemento. No entanto, o significado e a origem dos MNs não eram claros. Cientistas do Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia (Skoltech) descobriram o significado físico dos misteriosos MNs e sugeriram calculá-los com base nas propriedades fundamentais dos átomos. Eles mostraram que tanto os MNs quanto o espaço químico construído ao seu redor eram mais eficazes do que as soluções empíricas propostas até então. Sua pesquisa apoiada por uma bolsa do Programa Presidencial de Pesquisa em Laboratório de Classe Mundial da Russian Science Foundation (RSF) foi apresentada em The Journal of Physical Chemistry C . p Sistematizando a enorme variedade de compostos químicos, ambos conhecidos e hipotéticos, e localizar aqueles com uma propriedade particularmente interessante é uma tarefa difícil. Medir as propriedades de todos os compostos imagináveis ​​em experimentos ou calculá-los teoricamente é totalmente impossível, o que sugere que a busca deve ser reduzida a um espaço menor.

p David G. Pettifor apresentou a ideia de espaço químico na tentativa de organizar de alguma forma o conhecimento sobre propriedades materiais. O espaço químico é basicamente um quadro de referência onde os elementos são plotados ao longo dos eixos em uma determinada sequência, de modo que os elementos vizinhos, por exemplo, Na e K, têm propriedades semelhantes. Os pontos dentro do espaço representam compostos, para que os vizinhos, por exemplo, NaCl e KCl, têm propriedades semelhantes, também. Neste cenário, uma área é ocupada por materiais superduros e outra por materiais ultrassofos. Tendo o espaço químico disponível, pode-se criar um algoritmo para encontrar o melhor material entre todos os compostos possíveis de todos os elementos. Para construir seu mapa "inteligente", Cientistas Skoltech, Artem R. Oganov e Zahed Allahyari, surgiu com sua própria abordagem universal que possui o maior poder preditivo em comparação com os métodos mais conhecidos.

p Por muitos anos, os cientistas não tinham ideia de como Pettifor derivava seus MNs (se não empiricamente), enquanto seu significado físico permaneceu um mistério quase "esotérico" por anos.

p "Eu estive me perguntando sobre o que são esses MNs por 15 anos, até que percebi que eles provavelmente estão enraizados nas propriedades fundamentais do átomo, como raio, eletro-negatividade, polarizabilidade, e valência. Embora a valência seja variável para muitos elementos, a polarizabilidade está fortemente correlacionada com a eletronegatividade. Isso nos deixa com o raio e a eletronegatividade que podem ser reduzidos a uma propriedade por meio de uma simples transformação matemática. E aqui vamos nós:obtemos um MN que acaba sendo a melhor maneira de descrever todas as propriedades de um átomo, e por um único número nisso, "explica Artem R. Oganov, Líder de projeto de subsídio RSF, professor da Skoltech e MISiS, um membro da Academia Europaea, um membro da Royal Society of Chemistry (FRSC) e um membro da American Physical Society (APS).

p Os cientistas usaram os MNs calculados para organizar todos os elementos em uma sequência que se apresentava como os eixos de abscissa e ordenada ao mesmo tempo. Cada ponto no espaço corresponde a todos os compostos dos elementos correspondentes. Neste espaço, usando propriedades medidas ou previstas de compostos, pode-se mapear qualquer característica específica, por exemplo, dureza, magnetização, entalpia de formação, etc. Um mapa de propriedades assim produzido mostrou claramente as áreas contendo os compostos mais promissores, como materiais superduros ou magnéticos.