Article publicat a El Punt el 20/10/2004, en ocasió del conferiment del Doctorat Honoris Causa al Prof. Joan Bertran
La química quàntica, una nova branca de la química teòrica, va nèixer ben entrat el nostre segle, un cop desenvolupada la teoria quàntica de la matèria. Però no va ser fins entrada la dècada dels 70 quan els primers ordinadors van començar a albirar la potencialitat d’aquesta nova disciplina. A partir dels 80, la química quàntica, amb la seva evolució de química computacional, aprofita la creixent potència de càlcul dels ordinadors tot nodrint-se dels mètodes que han desenvolupat durant moltes dècades els químics teòrics. En aquest començament de segle XXI, la química d’ordinador complementa molt bé la química experimental convencional. De fet, els dos grans camps d’aplicació de la ciència bàsica previstos per a mitjans d’aquest segle, la nanotecnologia i la biotecnologia, s’estat aprofitant ja dels avenços dels químics teòrics i computacionals. Més encara, fer experiments numèrics (amb ordinador) contribueix també a allò que s’anomena química verda, és a dir, a la química que prescindeix de productes tòxics o contaminants, i també comporta una reducció de costos en la síntesi de compostos.
Seria interminable la llista de casos concrets en què la química computacional i per tant la química quàntica ha intervingut en el progrès científic. Per exemple, s’han identificat multitud de molècules en l’espai interestel.lar, s’han dissenyat nous fàrmacs, s’han fet modelitzacions en la indústria petroquímica, s’han proposat nous materials, etc. Hi ha avenços científics però que, a més, són curiosos. Per exemple, l’any 1986 es va descobrir el futbal.lè, una molècula de 60 àtoms de carboni amb forma de pilota de futbol. Més endavant, una legió de molècules semblants, com el rugbiè (amb forma de pilota de ruby, i 70 àtoms), han estat caracteritzades. Aquests àtoms de carboni són els mateixos que formen el diamant o el grafit, però estan disposats en l’espai d’una altra forma, que comporta propietats molt diferents. El treball conjunt dels químics experimentals i computacionals ha portat a proposar, per exemple, que el futbal.lè porti a dins una molècula amb propietats farmacològiques, de tal forma que arribi al lloc adient del cos humà sense afectar-ne la resta. Fins i tot, compostos que hi estan relacionats i que tenen la forma de la tela metàl.lica d’una gàbia de pollastres, anomenats nanotubs, s’han proposat com a ascensors per posar en òrbita satèl.lits artificials i fer el seu llançament molt més senzill i econòmic.
Els processos químics que hi ha al si dels éssers vius també es poden estudiar amb els mètodes de la química quàntica. Cal recordar que, per exemple, el codi genètic està format per molècules senzilles que formen llargues cadenes que porten informació. Les interaccions entre aquestes molècules poden ser estudiades pels experimentalistes i teòrics. Precisament en l’actualitat, tot just després de la seva jubilació com a catedràtic, el Dr. Bertran les estudia teòricament per entendre el funcionament dels anticossos als sistemes vius. Amb això ens dóna a tots una extraordinària lliçó, perquè ens demostra que es pot voler conèixer millor la natura sense que importi l’edat, i que es pot combinar l’ús de mètodes basats en senzilles equacions de la química quàntica amb l’aplicació a problemes tan complexos com la vida.
Molts, quan érem estudiants de Ciències Químiques, ens quedàvem astorats davant la química quàntica i el fet que, només partint d’una equació matemàtica, l’anomenada equació de Schrödinger, es puguéssin descriure les característiques físiques (és a dir, reals) de molècules i de fenòmens químics. A vegades ens preguntem, encara avui, si la química quàntica és verdadera. Afortunadament, mestres com el Prof. Bertran, Doctor Honoris Causa per la UdG, s’encarreguen de recordar-ho als seus nombrosos estudiants i doctorands, i en particular als seus deixebles de la UdG. I ens demostra que els ordinadors permetent dur a terme una nova forma d’experimentació, que en definitiva ens portaran a una millor qualitat de vida.