Cum reacționează moleculele după ce absorb lumină? Cercetători din 15 țări au venit la UBB Cluj pentru a studia fenomenele invizibile

Universitatea Babeș-Bolyai din Cluj-Napoca a găzduit, timp de o săptămână, 27 de doctoranzi și cercetători postdoctorali din 15 țări, reuniți pentru a studia unul dintre procesele complexe ale chimiei cuantice: ce se întâmplă cu moleculele după ce absorb lumină. Cercetările din acest domeniu au aplicații în tehnologii precum panourile solare, ecranele OLED și anumite tratamente împotriva cancerului.

De la lumină la energie: ce se întâmplă în interiorul moleculelor?

În perioada 28 septembrie - 2 octombrie 2026, Universitatea Babeș-Bolyai (UBB) a organizat cea de-a treia ediție a școlii internaționale „Quantum Chemistry of Excited States” (QCES-2026), un eveniment dedicat metodelor prin care cercetătorii încearcă să înțeleagă și să calculeze comportamentul moleculelor după absorbția luminii. La prima vedere, procesul poate părea simplu. O moleculă absoarbe lumină și primește energie. Însă ceea ce urmează poate fi mult mai complicat: molecula poate emite lumină, poate transforma energia în căldură sau poate suferi modificări ale legăturilor chimice.

Înțelegerea acestor reacții este importantă pentru numeroase domenii, de la biologie și medicină până la dezvoltarea unor tehnologii energetice și a materialelor moderne.

Ce legătură există între chimia cuantică și panourile solare?

Stările excitate ale moleculelor, adică stările în care acestea ajung după ce absorb energie, sunt implicate în numeroase procese din natură și din tehnologie. Printre exemple se numără fotosinteza, mecanismele implicate în vedere, celulele solare și ecranele OLED. Același domeniu de cercetare contribuie la dezvoltarea sondelor fluorescente folosite în biologie și medicină, la terapia fotodinamică pentru anumite tipuri de cancer și la înțelegerea stabilității medicamentelor și pigmenților expuși la lumină.

Provocarea este că metodele de calcul eficiente pentru moleculele aflate în starea lor obișnuită nu oferă întotdeauna rezultate suficient de precise pentru stările excitate.

De aceea, cercetătorii dezvoltă metode avansate de chimie cuantică, care îi ajută să simuleze aceste procese și să compare rezultatele teoretice cu măsurătorile realizate în laborator.

Cercetători din Europa, Asia și America de Nord, reuniți la Cluj

La ediția QCES-2026 au participat 27 de tineri cercetători din 15 țări, specializați în chimie, fizică și știința materialelor. Prelegerile și activitățile practice au fost susținute de specialiști de la universități și institute de cercetare din Suedia, Polonia, Marea Britanie, Italia, Germania și România. Evenimentul a fost organizat cu sprijinul Ministerului Educației și Cercetării.

Printre lectori s-au numărat Valera Veryazov, de la Universitatea Lund, coordonatorul școlii, Katarzyna Pernal, de la Universitatea Tehnică din Łódź, Felix Plasser, de la Universitatea Loughborough, Luca De Vico, de la Universitatea din Siena, și Giovanni Li Manni, de la Institutul Max Planck pentru Cercetarea Stării Solide din Stuttgart.

Din partea UBB, organizarea locală a fost asigurată de dr. Adrian M. V. Brânzanic și prof. dr. Radu Silaghi-Dumitrescu.

Teorie și practică, lucrate direct pe calculator

Programul nu s-a limitat la prezentări teoretice. Participanții au lucrat direct cu programe informatice utilizate în cercetarea actuală, aplicând metodele studiate pe propriile calculatoare. De asemenea, aceștia și-au prezentat proiectele într-o sesiune de postere, care a oferit ocazia schimbului de idei și discuțiilor despre cercetările aflate în desfășurare. „Când o moleculă absoarbe lumină, are la dispoziție un timp infim pentru a decide ce face cu energia primită: o emite, o transformă în căldură sau rupe o legătură chimică”, a explicat prof. dr. Radu Silaghi-Dumitrescu, organizator local al școlii.

Acesta a subliniat că realizarea unor calcule corecte pentru aceste procese reprezintă una dintre provocările importante ale chimiei cuantice și că revenirea evenimentului pentru a treia oară la UBB confirmă rolul universității în organizarea unor astfel de întâlniri științifice internaționale.

La rândul său, Valera Veryazov a evidențiat importanța îmbinării teoriei cu practica, astfel încât participanții să poată lucra cu metodele studiate pe sisteme care îi interesează în propriile proiecte.