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NOBEL CHIMICA/ Colombo (Cnr): la loro genialità ha portato i chimici nel regno del supercalcolo

I 3 Nobel per la chimica, spiega GIORGIO COLOMBO, hanno permesso lo viluppo di metodi adatti alla simulazione di reazioni complesse, abbinando la meccanica classica alla fisica quantistica

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Per la ventesima volta dalla sua istituzione (nel 1901) il premio Nobel per la chimica è stato assegnato a un terzetto: la prima volta era stato nel 1967 (con Manfred Eigen, Ronald Norrish e George Porter) e quest’anno è la volta di tre scienziati che operano in università americane ma provengono da altri Paesi: l’83enne Martin Karplus è austriaco ed è professore emerito ad Harvard, il 73enne Arieh Warshel è israeliano e insegna alla University of Southern California a Los Angeles e il più giovane Michael Levitt (66 anni) è cittadino britannico, anche se nato in Sudafrica, e lavora all’università californiana di Stanford.

La loro è una vittoria già altre volte preannunciata e riguarda dei risultati scientifici risalenti agli anni ‘70 del secolo scorso e applicati ormai universalmente nella chimica in tutto il mondo: si tratta – così recita la motivazione del Nobel – dello “sviluppo di modelli multiscala dei sistemi chimici complessi”. Con Giorgio Colombo, dell’Istituto di Chimica del Riconoscimento Molecolare del Cnr, cerchiamo di comprendere meglio il senso e la portata di questo riconoscimento.

«È stato un grande lavoro teorico, che ha portato allo sviluppo della metodologia adatta per la simulazione di reazioni complesse. Gli studi, avviati da Karplus e seguiti poco dopo dagli altri due, sono consistiti nell’abbinare degli approcci di meccanica classica con quelli tipici della fisica quantistica; con tutta la comprensibile difficoltà che comporta il tentativo di far parlare tra loro questi due mondi, a maggior ragione in quell’epoca».  

L’approccio multiscala cui fa riferimento la motivazione, consiste nell’utilizzo di modelli fisici differenti a seconda della scala di grandezza del sistema studiato: ad esempio, per gli elettroni bisogna applicare un approccio quantomeccanico; questo poi si può interfacciare con il metodo classico con cui guardiamo tutti gli atomi di una macromolecola; se studiamo come la molecola sta in una soluzione, possiamo considerare non tutte le singole molecole di acqua che la circondano ma vedere l’acqua come un continuo; e così via, salendo di scala.