Артем Полынцев – студент кафедры физической и неорганической химии и участник научной школы профессора, доктора физико-математических наук Сергея Безносюка «Атомно-молекулярный дизайн новых веществ, физикохимия и компьютерное моделирование их электромеханических экстремальных состояний» вышел в финал престижного всероссийского конкурса «Наука будущего – наука молодых».
Работа Артема посвящена развитию методов квантово-химического моделирования. Артем и его научный руководитель, кандидат химических наук, доцент кафедры физической и неорганической химии Андрей Рябых, провели комплексное исследование способов учета влияния растворителя при описании химических процессов в растворе при компьютерном моделировании.
«Моя цель заключалась в нахождении баланса между стоимостью и точностью квантово-химических расчетов. Результаты подтверждают: современные гибридные подходы позволяют достичь этого баланса и делают моделирование более универсальным инструментом научного исследования», – комментирует Артем.
Большинство химических реакций, включая фундаментально важные биохимические процессы, протекает в жидкой фазе. Современная квантовая химия предоставляет мощный инструмент их исследования, позволяющий не только воспроизводить известные данные, но и прогнозировать свойства новых соединений и механизмы их реакций. Однако корректность таких расчетов напрямую зависит от учета взаимодействия с растворителем. Для этого используются специальные модели, число которых постоянно растет, но границы их применимости остаются не до конца ясными. В связи с этим необходим систематический анализ, направленный на выявление оптимальных методик и формулирование практических рекомендаций. Результат этой работы имеет прикладное значение: выбранный подход может быть использован в задачах катализа, медицинской химии, электрохимии и проектирования функциональных материалов.
«С ростом расчетных возможностей в современной химии возрастает роль компьютерного моделирования физико-химических процессов. Один из создателей предмета квантовой химии, лауреат Нобелевской премии Роберт Малликен, предсказывал: «Наступит такая эра, когда химики сотнями, если не тысячами, пойдут не в лаборатории, а к вычислительным машинам». Итоги работы убедительно демонстрируют актуальность этих слов: вычислительные методы становятся неотъемлемой частью научного прогресса, а в ряде случаев — равноправной альтернативой эксперименту», – дополняет Артем.
Финал конкурса «Наука будущего – наука молодых» состоится в Саратове с 23 по 26 сентября в рамках проведения 10-го Всероссийского молодежного научного форума с одноименным названием. Артем Полынцев представит свою работу ведущим ученым страны.
Выход в финал является признанием не только личных достижений исследователя, но и высокого уровня подготовки студентов кафедры физической и неорганической химии. Фундаментальные и прикладные достижения квантовой химии создают основы научной и технологической независимости России.