Química computacional: es posible conseguir resultados desde casa

Química computacional: es posible conseguir resultados desde casa

Por: Sol M. Mejía Chica* // Fotografía: Shutterstock

Con los grandes avances tecnológicos como conectarse desde un computador personal a una supercomputadora localizada en un lugar lejano, la posibilidad de experimentar sin reactivos ni materiales de laboratorio es una realidad que en tiempos de pandemia permite que muchos científicos puedan seguir obteniendo resultados desde sus casas.

quimica_computacionalLa química computacional (QC) se define de manera sencilla en el libro de oro de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, por sus siglas en inglés) como una disciplina que utiliza métodos matemáticos para el cálculo de propiedades moleculares o para la simulación del comportamiento molecular. En principio parece algo muy abstracto, tanto así que incluso en mis años de doctorado aún escuchaba comentarios como que los que trabajamos con química computacional estamos en ¡búsqueda del electrón perdido!

Sin embargo, hoy en día, la situación viene cambiando vertiginosamente y esta rama de la química está sumando cada vez más simpatizantes. En gran parte esto se debe al empleo de una amplia gama de técnicas teóricas en estado dinámico de mejora, su implementación en programas de cómputo eficientes, así como al gran avance en la velocidad de cálculo y capacidad de memoria del hardware de alto rendimiento.

Además, en tiempos de pandemia, lo que nos ha obligado a recluirnos en casa, los investigadores y estudiantes hemos visto como se ha limitado significativamente el acceso a los laboratorios, a los reactivos y a los materiales, lo cual no nos ha permitido avanzar normalmente en proyectos de investigación, trabajos de grado y tesis de maestría y doctorales. Pero la investigación a nivel computacional ofrece una opción segura y eficiente para continuar activamente investigando.

Entre las ventajas de la QC que siempre se han contemplado está abaratar costos al evitar realizar muchos experimentos, predecir cuáles pueden ser las moléculas y/o condiciones más favorables para ciertas reacciones, o estudiar sistemas muy inestables que pueden descomponerse en milisegundos. Hoy, más que nunca, ¡Cómo no contar como ventaja el hecho de que esta herramienta computacional hace realidad el que la bata, los reactivos y los materiales de laboratorio no sean siempre obligatorios y que en tiempos de pandemia sea factible obtener resultados de investigación sin trasladarse a los laboratorios, disminuyendo el riesgo de infección!

Adicionalmente, desde mi punto de vista, en estos tiempos posmodernos cada vez se van haciendo más difusos los límites de cuáles son los sistemas y aproximaciones específicos según las diferentes ciencias y estamos empezando a apropiarnos del término más holístico de simulación computacional en lugar de, por ejemplo, química, física y/o biología computacional. Ahora se puede oír hablar a un químico computacional de cálculos bioinformáticos, a un bioinformático sobre cálculos de estructura electrónica, a un físico de interacciones no-covalentes en sistemas supramoleculares, a ingenieros químicos de cálculos de catalizadores empleando ondas planas, a químicos usando Chemkin (un software especializado) y haciendo simulaciones de llamas laminares o de motores de movimiento de pistón opuesto.

Y es que la investigación es dinámica, y los científicos se han dado cuenta de que las propuestas de corte interdisciplinar logran mejores apreciaciones de los entes financiadores y así mismo los investigadores se van moldeando, van haciendo contactos y sus estudiantes van involucrándose con diferentes herramientas, con diferentes programas y por qué no, con trabajo experimental y computacional al tiempo.

Estoy segura de que de este tiempo de pandemia resultarán muchos y valiosos aprendizajes, entre ellos un mayor posicionamiento en Colombia de la simulación computacional como herramienta interpretativa y predictiva tanto cualitativa como cuantitativa de gran valía.

* Sol Milena Mejía Chica es profesora asociada adscrita al Departamento de Química de la PUJ. En el 2014 abrió la línea de investigación en Química Computacional del Grupo de Investigación Fitoquímica Universidad Javeriana (GIFUJ). Sus estudios de pregrado (Química) y postgrado (Doctorado en Ciencias Químicas) son de la Universidad de Antioquia. Posteriormente realizó dos postdoctorados en la University of Adelaide y en la Universidad Autónoma de México.

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