Des calculs «excitants» en chimie
Lorsque les électrons des atomes et des molécules sont excités, ils entrent temporairement dans un état énergisé. Cette excitation électronique survient au cours de processus biologiques tels que la photosynthèse et la vision (formation d'une image par la lumière sur la rétine de l'œil). Malheureusement, les méthodes actuellement utilisées pour calculer les énergies d'excitation ne sont pas toujours idéalement adaptées à l'étude de grandes molécules biologiques complexes. Ces méthodes sont soit très précises mais coûteuses et complexes, soit abordables mais moins précises et seulement applicables à de petites molécules simples. Le projet WFTINDFTCE («Wave-function theory embedded in density-functional theory with coupled excitations»), financé par l'UE, a développé des équations pour une nouvelle méthode à la fois précise et économique. Grâce à des calculs complexes, les chercheurs ont testé dans quelle mesure ces équations pourraient calculer l'énergie d'excitation des molécules biologiques de plus grande taille. Parmi les applications étudiées, on peut citer de petits composés tels qu'un complexe d'ammoniac, ainsi qu'une paire de base d'ADN constitué de guanine et de cytosine. La nouvelle méthode devrait avoir plusieurs applications théoriques dans des programmes informatiques et dans l'étude des propriétés moléculaires générales. Elle permettra d'interpréter des données expérimentales complexes et pourrait même être utilisée pour concevoir de nouveaux matériaux.
Mots‑clés
Chimie numérique, propriétés électroniques, molécules biologiques, excitation électronique, processus biologiques, énergies d'excitation, théorie de la fonction d'onde, théorie de la fonctionnelle de la densité, excitations couplées, énergie d'excitation,
