如今，當藉助超級計算機設計新藥物、電子設備以納米級運行時，對於科學家而言，了解相鄰分子之間如何相互作用是非常重要的。為此，他們需要以最高的精確度知道原子的大小。現代量子化學方法在這裡可能會有所幫助，但是它們提供的答案不夠準確，或者需要花費數月的時間才能完成。ITMO大學的科學家及其俄羅斯科學院的同事提出了一種統計分析分子間相互作用和原子大小的新方法。他們的研究成為ChemPhysChem雜誌的頭版。
從化學的角度來看，我們所有人都生活在一個永恆的分子間相互作用的世界中。泡茶、消化食物，所有這些都取決於特定分子相互作用的方式。問題在於現代量子化學方法不足以完全和精確地描述分子間相互作用的特徵。
再說一遍，今天，對於科學家而言，了解分子間相互作用的能量非常重要。研究人員需要有關新藥分子如何與生物體細胞相互作用或新半導體分子結構的精確數據。分子相互作用方式的微小變化可能會使發明非常有效或完全失效。化學家們找到了一條出路：為了確定分子間相互作用在多大程度上影響化學系統的性質，他們開始使用原子有效大小的原理，通常被稱為範德華半徑。這個概念意味著，如果原子彼此之間的距離比特定距離更近，那麼它們之間的相互作用就很明顯。否則，可以忽略。
但是，由於確定範德華半徑的方法的特殊性，它們的值通常會小10-15％。結果，錯誤進入了化學系統的分析之中，許多相互作用被忽略了。ITMO大學的一個科學家團隊與Nesmeyanov有機化合物研究所的專家合作，提出了一種新的統計分析方法，可以更好地確定原子的大小。
「您通常如何計算原子的有效尺寸？」 文章的作者之一伊萬·切爾尼紹夫（Ivan Chernyshov）說：「好吧，我們有兩個原子之間所有可能相互作用的數據。如果我們繪製一個原子間距離分布圖，基於相互作用的分析我們將能夠得到一個平均距離，因此，我們無法從圖形中獲得最準確的距離，而是獲得一個近似值。我們通過提出一種方法來解決了偶然接觸的問題，從而成功地解決了這個問題。在兩個原子的中心之間的「連線」上沒有其他篩選原子的相互作用。」
儘管從量子化學領域解決這種極其複雜的任務的方法非常簡單，但它仍可以獲取足夠精確的數據，這對於評估原子和分子的大小以及分子間相互作用的方式至關重要，這在分子動力學中非常重要。
切爾尼紹夫先生說：「如今，科學家們正在積極研究生物體內藥物與蛋白質之間的相互作用。您有一個好的分子已經顯示出其效率，但是需要通過放大與活性中心的鍵來改善它。為此，您需要獲取這些原子的有效尺寸的數據，並查看結構中的哪些相互作用迄今為止，所使用的值是憑經驗確定的，沒有具體的物理意義，我們的方法將有可能顯著提高這種計算的精度，特別是對於那些具有尚未研究。」
論文標題為《 Front Cover: Revisiting van der Waals Radii: From Comprehensive Structural Analysis to KnowledgeBased Classification of Interatomic Contacts》。