"Anregende" Berechnungen in der Chemie
Wenn die Elektronen von Atomen und Molekülen angeregt sind, erreichen sie vorübergehend einen energetischen Zustand. Diese elektronische Anregung tritt während biologischer Prozesse wie der Fotosynthese und dem Sehen (Licht bildet ein Bild auf der Retina des Auges) auf. Leider sind die aktuellen Methoden zur Berechnung der Anregungsenergie nicht immer ideal geeignet, um große und komplexe biologische Moleküle zu untersuchen. Diese Methoden sind entweder äußerst akkurat, jedoch teuer und komplex, oder billig und ungenauer und nur auf einfache oder kleine Moleküle anzuwenden. Das EU-finanzierte Projekt "Wave-function theory embedded in density-functional theory with coupled excitations" (WFTINDFTCE) entwickelte Gleichungen für eine akkurate, jedoch kosteneffektive neue Methode. Mit komplexen Berechnungen testeten Forscher, wie gut mit diesen Gleichungen die Anregungsenergie großer biologischer Moleküle berechnet werden kann. Zu den untersuchten Anwendungen zählten kleine Verbindungen wie Wasser-Ammoniak-Komplexe sowie das DNA-Basispaar aus Guanin und Cytosin. Man geht davon aus, dass die neue Methode mehrere theoretische Anwendungen in Computerprogrammen und in der Untersuchung allgemeiner molekularer Eigenschaften hat. Die Interpretation komplexer Versuchsdaten ist möglich und es könnten sogar neue Materialien entworfen werden.
Schlüsselbegriffe
Computerchemie, elektronische Eigenschaften, biologische Moleküle, elektronische Anregung, biologische Vorgänge, Anregungsenergien, Wellenfunktionstheorie, Dichtefunktionaltheorie, gekoppelte Anregungen, Anregungsenergie, molekulare Eigenschaften
