Naučnici sa Univerziteta Radboud razvili su sintetičke molekule koji liče na prave organske molekule. Saradnja istraživača, koju predvode Aleks Hajetoorijan i Danijel Vegner, sada može da simulira ponašanje stvarnih molekula korišćenjem veštačkih molekula. Na ovaj način, oni mogu da podese svojstva molekula na načine koji su obično teški ili nerealni, i mogu mnogo bolje da razumeju kako se molekuli menjaju.
Emil Sierda, koji je bio zadužen za sprovođenje eksperimenata na Univerzitetu Radboud, rekao je: „Pre nekoliko godina smo imali ovu ludu ideju da napravimo kvantni simulator. Hteli smo da stvorimo veštačke molekule koji liče na prave molekule. Tako smo razvili sistem u kome smo možemo da uhvatimo elektrone. Elektroni okružuju molekul poput oblaka, a mi smo te zarobljene elektrone koristili da napravimo veštački molekul.“ Rezultati koje je tim pronašao bili su zapanjujući. Sierda kaže: „Sličnost između onoga što smo izgradili i stvarnih molekula je bila nevjerovatna.“
Alek Khajetoorians, šef odeljenja za mikroskopiju skenirajuće sonde (SPM) na Institutu za molekule i materijale Univerziteta Radboud, rekao je: „Izrada molekula je dovoljno teška. Ono što je često teže je razumeti kako određeni molekuli reaguju, na primer kako se menjaju kada su uvrnuti ili izmenjeni“.
Način na koji se molekuli menjaju i reaguju je osnova hemije i dovodi do hemijskih reakcija, poput stvaranja vode iz vodonika i kiseonika. „Želeli smo da simuliramo molekule, tako da bismo mogli da imamo vrhunski alat za njihovo savijanje i podešavanje na načine koji su gotovo nemogući sa stvarnim molekulima. Na taj način možemo reći nešto o stvarnim molekulima, a da ih ne pravimo ili ne moramo da se bavimo sa izazovima koje predstavljaju, poput njihovog oblika koji se stalno menja.“
Koristeći ovaj simulator, istraživači su stvorili veštačku verziju jednog od osnovnih organskih molekula u hemiji, benzena. Benzen je prva komponenta za brojne hemikalije, kao što je stiren, koji se koristi za pravljenje polistirena. Khajetoorians kaže: „Praveći benzen, simulirali smo organski molekul iz udžbenika i izgradili molekul koji se sastoji od elemenata koji nisu organski.“ Pored toga, molekuli su 10 puta veći od svojih pravih kolega, što ih čini lakšim za rad.
Upotreba ove nove tehnike je beskrajna. Daniel Vegner, docent na odeljenju za SPM kaže: „Tek smo počeli da zamišljamo za šta ovo možemo da iskoristimo. Imamo toliko ideja da je teško odlučiti odakle da počnemo.“ Koristeći simulator, naučnici mogu mnogo bolje da razumeju molekule i njihove reakcije, što će pomoći u svakoj naučnoj oblasti koja se može zamisliti.
Vegner dodaje: „Nove materijale za budući računarski hardver je zaista teško napraviti, na primer. Pravljenjem simulirane verzije možemo tražiti nova svojstva i funkcionalnosti određenih molekula i proceniti da li će biti vredno napraviti pravi materijal.“
U dalekoj budućnosti, sve vrste stvari mogu biti moguće: razumevanje hemijskih reakcija korak po korak, kao u usporenom videu, ili pravljenje veštačkih elektronskih uređaja sa jednim molekulom, poput smanjenja veličine tranzistora na kompjuterskom čipu. Čak se predlaže da kvantni simulatori rade kao kvantni računari. Sierda kaže: „Ali to je dug put, za sada možemo početi tako što ćemo početi da razumemo molekule na način koji nikada ranije nismo razumeli.“
