מדעני טריניטי קולג' בדבלין פיתחו תוכנית הממחישה מולקולות בסגנון פיט מונדריאן, תוך שילוב אמנות עם מדע. כלי זה מספק לא רק דרך ייחודית לצפות במבנים מולקולריים אלא גם מקדם הבנה עמוקה יותר של סימטריה מולקולרית ותכונות, מה שעשוי להפוך את המדע המורכב לנגיש יותר. דוגמה לפלט הוויזואלי, המונדריאני, מתוכנת המחשב של מולקולה מסוימת. קרדיט: פרופ' מתיאס או סנגה, טריניטי קולג' דבלין.
חוקרי מכללת טריניטי פיתחו תוכנית מחשב הממחישה מבנים מולקולריים בסגנון האמנותי של פיט מונדריאן, משפרת את ההבנה של סימטריה מולקולרית ומציעה כלי חינוכי חדש הממזג אמנות ומדע.
האמן ההולנדי המפורסם פיט מונדריאן נחשב לאחד מגדולי האמנים של המאה ה-20. סגנונו האמנותי, המאופיין בלוקים של צבעי יסוד המופרדים בקווים ברוחבים שונים על רקע לבן, הועתק בהרחבה ושימש השראה בתרבות המודרנית. בנוסף, יצירות האמנות הפשוטות לכאורה שלו כבשו מדענים במשך עשרות שנים, ומצאו יישומי נישה בתחומים כמו סטטיסטיקה ומתמטיקה.
יישומים מדעיים והשראות
כעת, חוקרים בטריניטי קולג' דבלין פיתחו תוכנית מחשב הממחישה מבנים מולקולריים בסגנון פייט מונדריאן, ומספקת שילוב ייחודי של אמנות ומדע כדי לחקור סימטריה ותפקוד מולקולריים. הכלי החדשני הזה, שאליו ניתן לגשת כאן, משתמש באלגוריתם אמנותי המשלב את חוקי הכימיה המתארים את המבנה התלת-ממדי של מולקולה בהתבסס על מרכיביה עם הסגנון האמנותי הדו-ממדי של מונדריאן.
החוקרים פירטו את עבודתם במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Angewandte Chemie.
שילוב של אמנות ומדע
הכלי עוזר למדענים להעריך ולהדגים במהירות סימטריה מולקולרית, מה שמאפשר תובנות עמוקות יותר ממה שהייצוגים המסורתיים יכולים לספק. הוא גם מציע לאמנים דימויים נעימים ויזואלית עם פרשנויות מנוגדות של סימטריה, שעשויות לעורר שילוב של רעיונות מדעיים בעבודתם.
"במשך כמה שנים עבדנו על הפרויקט הזה, בתחילה בשביל הכיף, כדי להוציא מבנה של מולקולה בצורה אמנותית נעימה כציור בסגנון מונדריאן. ה'ציורים' שהתקבלו הם ייחודיים לכל מולקולה ומצמידים את מה שמונדריאן ואחרים שאפו לעשות עם התנועה האמנותית של דה סטייל", אמר הסופר הבכיר מתיאס או סנגה, פרופסור לכימיה אורגנית בטריניטי והנס פישר עמית בכיר במכון ל לימוד מתקדם של TU מינכן.
"סימטריה וצורה הם היבטים חיוניים של המבנה המולקולרי והאופן שבו אנו מפרשים מולקולות ותכונותיהן, אך לעתים קרובות מאוד הקשרים בין המבנה הכימי לערכים הנגזרים מעורפלים. בהשראתנו מהחיבורים של מונדריאן, תיארנו את מידע הסימטריה המקודד בתוך נתוני תלת-ממד כקוביות צבע, כדי להראות בבירור כיצד טיעונים כימיים עשויים לתרום לסימטריה."
השפעה על הבנה מולקולרית
"בכימיה, כדאי שתהיה לנו דרך אוניברסלית להציג את המבנה המולקולרי, כדי לעזור ל'שרטוט' כיצד מולקולה צפויה להתנהג בסביבות שונות וכיצד היא עשויה להגיב ולשנות צורה כאשר היא נמצאת בנוכחות מולקולות אחרות. אבל מידה מסוימת של ניואנסים אובדת בהכרח", הסביר הסופר הראשון כריסטופר קינגסברי, חוקר פוסט-דוקטורט ב-TBSI, שהגה את הפרויקט.
"המושג הזה של הגברת ההפשטה על ידי הסרת פרטים מינוריים וניסיון להציג צורה כללית מחקה על ידי עבודתו המוקדמת של מונדריאן ובמובנים מסוימים זה מה שמדענים עושים באופן אינטואיטיבי כשהם מצמצמים תופעות מורכבות ל'אמת פשוטה יותר'. הודות לגישה החדשה שלנו, המדע המורכב מאוד מוזן דרך עדשה אמנותית, מה שעשוי להפוך אותו לנגיש יותר למגוון רחב יותר של אנשים".
בשנים האחרונות, סנג' והצוות שלו שיפרו מאוד את ההבנה שלנו לגבי פורפירינים, סוג ייחודי של פיגמנטים בעלי צבע עז – הידוע גם בשם "צבעי החיים". ביצירה אחת, הם יצרו חבילה של חיישנים ביולוגיים חדשים על ידי הנדסה כימית מחדש של פיגמנטים אלה כך שיפעלו כמו זעירים וֵנוּס לוכדים זבובים ותופסים מולקולות ספציפיות, כגון מזהמים. ועכשיו הכיוון החדש, שבו המדע והאמנות מתנגשים, עשוי לפתח עוד יותר את ההבנה שלנו לגבי אופן הפעולה של פורפירינים.
"אמנות גדולה נותנת לנו פרספקטיבה חדשה על העולם", הוסיף סנגה. "כפסטיש, אמנות זו עשויה לאפשר לנו להסתכל על מולקולות מוכרות, כמו פורפירינים, באור חדש, ולעזור לנו להבין טוב יותר כיצד צורתן ותכונותיהן שלובות זו בזו. באופן כללי יותר, אנו מאמינים שיוזמות עכשוויות בתחום 'אמנות ומדע' דורשות פריצה טרנספורמטיבית של גבולות דיסציפלינה ומיזוג ל-'ArtScience'. יש משחק גומלין עדין בין מדע לאמנות ושילוב של שני ההיבטים בתחומי העשייה שלנו, וזה צריך להיות מוקד להתפתחויות עתידיות בשני התחומים".
