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Des scientifiques transforment des molécules en chefs-d'œuvre de Mondrian

SciTechDaily

Des scientifiques du Trinity College de Dublin ont développé un programme qui permet de visualiser les molécules à la manière de Piet Mondrian, en mélangeant art et science. Cet outil offre non seulement une façon unique de visualiser les structures moléculaires, mais favorise également une compréhension plus approfondie de la symétrie et des propriétés moléculaires, rendant ainsi potentiellement la science complexe plus accessible. Un exemple de résultat visuel de type Mondrian provenant du programme informatique d'une molécule particulière. Crédit : Prof. Mathias O Senge, Trinity College de Dublin.

Des chercheurs du Trinity College ont développé un programme informatique qui visualise les structures moléculaires dans le style artistique de Piet Mondrian, améliorant ainsi la compréhension de la symétrie moléculaire et offrant un nouvel outil pédagogique qui fusionne l'art et la science.

Le célèbre artiste néerlandais Piet Mondrian est considéré comme l'un des plus grands artistes du XXe siècle. Son style artistique, caractérisé par des blocs de couleurs primaires séparés par des lignes de différentes largeurs sur un fond blanc, a été largement copié et a servi d'inspiration à la culture moderne. De plus, ses œuvres apparemment simples ont captivé les scientifiques pendant des décennies, trouvant des applications de niche dans des domaines tels que les statistiques et les mathématiques.

Applications et inspirations scientifiques

Des chercheurs du Trinity College de Dublin ont développé un programme informatique qui permet de visualiser les structures moléculaires à la manière de Piet Mondrian, offrant ainsi un mélange unique d'art et de science pour explorer la symétrie et la fonction moléculaires. Cet outil innovant, auquel vous pouvez accéder ici, utilise un algorithme artistique qui intègre les lois de la chimie qui décrivent la structure 3D d'une molécule en fonction de ses composants avec le style artistique 2D de Mondrian.

Les chercheurs ont détaillé leurs travaux dans une étude récemment publiée dans la revue Chimie appliquée.

Mélange d'art et de science

L'outil aide les scientifiques à évaluer et à démontrer rapidement la symétrie moléculaire, ce qui permet d'obtenir des informations plus approfondies que celles fournies par les représentations traditionnelles. Il offre également aux artistes des images visuellement agréables avec des interprétations contrastées de la symétrie, qui peuvent inspirer l'intégration d'idées scientifiques dans leur travail.

« Nous travaillons depuis quelques années sur ce projet, initialement pour le plaisir, pour reproduire la structure d'une molécule de manière artistiquement agréable sous forme de tableau dans le style de Mondrian. Les « tableaux » obtenus sont uniques pour chaque molécule et contrastent avec ce que Mondrian et d'autres ont voulu faire avec le mouvement artistique De Stijl », a déclaré l'auteur principal Mathias O Senge, professeur de chimie organique à Trinity et Hans Fischer Senior Fellow à l'Institut d'études avancées de la TU Munich.

« La symétrie et la forme sont des aspects essentiels de la structure moléculaire et de la façon dont nous interprétons les molécules et leurs propriétés, mais très souvent, les relations entre la structure chimique et les valeurs dérivées sont obscurcies. En nous inspirant des Compositions de Mondrian, nous avons représenté les informations de symétrie codées dans les données 3D sous forme de blocs de couleur, pour montrer clairement comment les arguments chimiques peuvent contribuer à la symétrie. »

Impact sur la compréhension moléculaire

« En chimie, il est utile de disposer d’une méthode universelle pour représenter la structure moléculaire, afin de pouvoir « schématiser » la manière dont une molécule est susceptible de se comporter dans différents environnements et comment elle peut réagir et changer de forme en présence d’autres molécules. Mais une certaine nuance est inévitablement perdue », explique Christopher Kingsbury, premier auteur et chercheur postdoctoral au TBSI, qui a conçu le projet.

« Ce concept d’augmentation de l’abstraction en supprimant les détails mineurs et en essayant de présenter une forme générale est imité par les premiers travaux de Mondrian et, dans un certain sens, c’est ce que font intuitivement les scientifiques lorsqu’ils réduisent des phénomènes complexes à une « vérité plus simple ». Grâce à notre nouvelle approche, des sciences très complexes sont nourries par un prisme artistique, ce qui pourrait les rendre plus accessibles à un plus large éventail de personnes. »

Ces dernières années, Senge et son équipe ont grandement amélioré notre compréhension des porphyrines, une classe unique de pigments aux couleurs intenses, également connus sous le nom de « couleurs de la vie ». Dans le cadre d’une de leurs recherches, ils ont créé une série de nouveaux capteurs biologiques en remaniant chimiquement ces pigments pour qu’ils agissent comme de minuscules Vénus Les attrape-mouches capturent des molécules spécifiques, comme les polluants. Cette nouvelle direction, dans laquelle la science et l'art se rencontrent, pourrait permettre de mieux comprendre le fonctionnement des porphyrines.

« L’art nous donne une nouvelle perspective sur le monde », a ajouté Senge. « En tant que pastiche, cet art peut nous permettre d’observer des molécules familières, telles que les porphyrines, sous un nouvel angle et nous aider à mieux comprendre comment leur forme et leurs propriétés sont étroitement liées. Plus généralement, nous pensons que les initiatives contemporaines dans le domaine de l’art et de la science nécessitent une rupture transformatrice des frontières disciplinaires et une fusion vers l’art et la science. Il existe une interaction subtile entre la science et l’art et un mélange des deux aspects dans nos domaines d’activité respectifs, et cela devrait être un objectif pour les développements futurs dans les deux domaines. »

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