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Cientistas do Trinity College Dublin desenvolveram um programa que visualiza moléculas no estilo de Piet Mondrian, misturando arte com ciência. Esta ferramenta não só fornece uma maneira única de visualizar estruturas moleculares, mas também promove uma compreensão mais profunda da simetria e propriedades moleculares, potencialmente tornando a ciência complexa mais acessível. Um exemplo da saída visual, Mondrianesque, do programa de computador de uma molécula específica. Crédito: Prof. Mathias O Senge, Trinity College Dublin.
Pesquisadores do Trinity College desenvolveram um programa de computador que visualiza estruturas moleculares no estilo artístico de Piet Mondrian, melhorando a compreensão da simetria molecular e oferecendo uma nova ferramenta educacional que une arte e ciência.
O famoso artista holandês Piet Mondrian é amplamente considerado um dos maiores artistas do século XX. Seu estilo artístico, caracterizado por blocos de cores primárias separadas por linhas de várias larguras em um fundo branco, foi amplamente copiado e serviu de inspiração na cultura moderna. Além disso, suas obras de arte aparentemente simples cativaram cientistas por décadas, encontrando aplicações de nicho em campos como estatística e matemática.
Aplicações e inspirações científicas
Agora, pesquisadores do Trinity College Dublin desenvolveram um programa de computador que visualiza estruturas moleculares no estilo de Piet Mondrian, fornecendo uma mistura única de arte e ciência para explorar a simetria e a função molecular. Esta ferramenta inovadora, que pode ser acessado aquiemprega um algoritmo artístico que integra as leis da química que descrevem a estrutura 3D de uma molécula com base em seus componentes com o estilo artístico 2D de Mondrian.
Os pesquisadores detalharam seu trabalho em um estudo publicado recentemente na revista Produtos químicos anunciados.
Misturando arte e ciência
A ferramenta ajuda cientistas a avaliar e demonstrar rapidamente a simetria molecular, permitindo insights mais profundos do que as representações tradicionais podem fornecer. Ela também oferece aos artistas imagens visualmente agradáveis com interpretações contrastantes de simetria, o que pode inspirar a incorporação de ideias científicas em seus trabalhos.
“Por alguns anos, temos trabalhado neste projeto, inicialmente por diversão, para produzir a estrutura de uma molécula de uma maneira artisticamente agradável como uma pintura no estilo de Mondrian. As 'pinturas' obtidas são únicas para cada molécula e justapõem o que Mondrian e outros pretendiam fazer com o movimento artístico De Stijl”, disse o autor sênior Mathias O Senge, professor de Química Orgânica na Trinity e Hans Fischer Senior Fellow no Institute for Advanced Study da TU Munich.
“Simetria e forma são aspectos essenciais da estrutura molecular e de como interpretamos moléculas e suas propriedades, mas muitas vezes as relações entre estrutura química e valores derivados são obscurecidas. Inspirando-nos nas Composições de Mondrian, descrevemos as informações de simetria codificadas em dados 3D como blocos de cor, para mostrar claramente como argumentos químicos podem contribuir para a simetria.”
Impacto na compreensão molecular
“Na química, é útil ter uma maneira universal de exibir a estrutura molecular, de modo a ajudar a 'projetar' como uma molécula provavelmente se comportará em diferentes ambientes e como ela pode reagir e mudar de forma quando na presença de outras moléculas. Mas uma certa quantidade de nuance é inevitavelmente perdida”, explicou o primeiro autor Christopher Kingsbury, um pesquisador de pós-doutorado no TBSI, que concebeu o projeto.
“Este conceito de aumentar a abstração removendo pequenos detalhes e tentando apresentar uma forma geral é imitado pelo trabalho inicial de Mondrian e, em alguns sentidos, é isso que os cientistas fazem intuitivamente ao reduzir fenômenos complexos a uma 'verdade mais simples'. Graças à nossa nova abordagem, a ciência muito complexa é alimentada por uma lente artística, o que pode torná-la mais acessível a uma gama maior de pessoas.”
Nos últimos anos, Senge e sua equipe aumentaram muito nossa compreensão das porfirinas, uma classe única de pigmentos intensamente coloridos – também conhecidos como as “cores da vida”. um pedaço de trabalhoeles criaram um conjunto de novos sensores biológicos por meio da reengenharia química desses pigmentos para agirem como minúsculos Vênus armadilhas para moscas e agarram moléculas específicas, como poluentes. E agora a nova direção, na qual ciência e arte colidem, pode desenvolver ainda mais nossa compreensão de como as porfirinas funcionam.
“A grande arte nos dá uma nova perspectiva sobre o mundo”, acrescentou Senge. “Como um pastiche, essa arte pode nos permitir olhar para moléculas familiares, como porfirinas, sob uma nova luz, e nos ajudar a entender melhor como sua forma e propriedades estão interligadas. De forma mais geral, acreditamos que as iniciativas contemporâneas em 'Arte e Ciência' exigem uma quebra transformadora de limites de disciplina e fusão com 'ArteCiência'. Há uma interação sutil entre ciência e arte e a mistura de ambos os aspectos em nossos respectivos campos de atuação, e isso deve ser um foco para desenvolvimentos futuros em ambas as áreas.”
Referência: “Molecular Symmetry and Art: Visualizing the Near-Symmetry of Molecules in Piet Mondrian's De Stijl” por Christopher J. Kingsbury e Mathias O. Senge, 15 de abril de 2024, Angewandte Chemie Edição Internacional.
DOI: 10.1002/anie.202403754