Um estudo publicado no Journal of the American Chemical Society aponta que a "discrepância" entre teoria e experimento pode fornecer pistas cruciais para o desenvolvimento de novos materiais. A pesquisa, uma colaboração entre a equipe da Professora Laura Gagliardi, da Universidade de Chicago, e a equipe do Professor Omar Yaghi, da Universidade da Califórnia, Berkeley, focou em aprimorar o desempenho de materiais de estrutura orgânica covalente (COF) para captura de carbono.

Ao analisar as discrepâncias entre simulações teóricas e resultados experimentais para o material COF-999-NH₂, a equipe de pesquisa descobriu que moléculas de água residuais no material são a principal causa dos desvios na previsão de desempenho. A primeira autora do artigo, a ex-pesquisadora de pós-doutorado Hilar Daglar, afirmou: "A discrepância entre a simulação e os resultados experimentais não é uma falha, mas uma oportunidade. Neste projeto, foram essas discrepâncias que nos levaram a descobrir umidade residual e algumas características estruturais sutis que não eram imediatamente aparentes."

Com base nessa descoberta, o estudo propõe uma estratégia de design para eliminar a interferência da umidade, controlando a hidrofobicidade dos poros durante o processo de polimerização do material. Daglar destaca: "Isso pode prevenir o bloqueio dos sítios de adsorção e reações secundárias desnecessárias, resultando em uma captura de carbono mais eficiente". Esta pesquisa foi financiada pelo Centro de Materiais para Soluções Ambientais Avançadas do Instituto para o Clima e Crescimento Sustentável da Universidade de Chicago.

O estudo também revelou que características estruturais, como a heterogeneidade empilhada em materiais COF, são propriedades inerentes à química de seus precursores. O professor Gagliardi enfatizou o papel crucial da modelagem computacional nesta pesquisa: "A computação e a simulação são essenciais para o avanço dessas descobertas. Em um computador, você pode experimentar coisas que sua intuição química talvez não lhe ocorresse imediatamente. Os computadores podem fornecer respostas úteis, permitindo que você pense de maneiras diferentes". Devido ao seu valor científico e potencial para aplicações práticas, o artigo foi selecionado como "Escolha do Editor" pelo Journal of the American Chemical Society.