ENGINEERINGNET.BE - Uit onderzoek blijkt onder andere dat chemische reacties beïnvloed kunnen worden als ze plaatsvinden onder druk, in een elektrisch veld, of als er externe krachten op de deelnemende stoffen worden uitgeoefend.
Belangrijk in dit onderzoek is het gebruik van de zogenaamde Density Functional Theory (DFT), waarbij men computers laat berekenen wat de invloed zal zijn van die externe factoren. Professor Frank De Proft van de ALGC-onderzoeksgroep: “DFT zit vervlochten in al ons kwantumchemisch onderzoek.”
De kwantumchemie is een tak van de chemie die, uitgaande van de principes van de kwantummechanica, inzicht tracht te verwerven in de elektronische structuur van atomen, moleculen, clusters, vaste stoffen en materialen om hun chemische eigenschappen en reacties die ze ondergaan te beschrijven, te interpreteren en te voorspellen.
De Proft: “Met DFT onderzoeken we de reactiviteit van de moleculen die deelnemen aan een reactie en bestuderen we de eigenschappen van de chemische verbindingen die ontstaan onder die specifieke omstandigheden.”
DFT is een theorie uit de kwantumchemie die toelaat almaar grotere en meer complexe systemen met steeds toenemende accuraatheid te behandelen. Met DFT kunnen chemische concepten gedefinieerd en kwantitatief gemaakt worden.
De Proft: “We nemen bijvoorbeeld waar hoe bij hoge druk een atoom dat een molecule wil vormen met een ander atoom gemakkelijker een elektron zal afstaan in de verbinding, in die mate zelfs dat bij voldoende hoge extreme druk het systeem zijn elektron vanzelf zal loslaten. Het belangrijke van ons onderzoek is dat we via DFT zowel kunnen berekenen wat er gaat gebeuren op het niveau van eenvoudige moleculen als op het niveau van heel complexe entiteiten, zoals biologische systemen en materialen. Die theoretische berekeningen kunnen we maken voor alle omstandigheden die men experimenteel kan creëren, waarmee het mathematisch framework ook direct getoetst kan worden aan de realiteit.”
De Proft en zijn onderzoeksteam maken zich sterk dat hun onderzoek zal resulteren in nieuwe chemische verbindingen en reacties en op langere termijn misschien zelfs in nieuwe materialen, een mooi voorbeeld van hoe fundamenteel onderzoek kan uitmonden in nuttige toepassingen.
