Artigo do Prof. Caetano é capa do JCTC: Otimização Bayesiana para Pebax

Capa do Journal of Chemical Theory and Computation - Vol. 22, No. 5 (2026) - Destaque do artigo sobre otimização bayesiana para modelo coarse-grained do polímero Pebax
Arte da capa: Visão artística da otimização bayesiana explorando o landscape de parâmetros de alta dimensionalidade do modelo coarse-grained do polímero Pebax.

São Paulo, 9 de abril de 2026

O Departamento de Física dos Materiais e Mecânica (DFMT/IFUSP) parabeniza o Prof. Caetano Rodrigues Miranda pelo artigo "Bayesian Optimization for High-Dimensional Coarse-Grained Model Parameterization: A Case Study on Pebax Polymer", selecionado para a capa (front cover) do periódico Journal of Chemical Theory and Computation (Vol. 22, No. 5, p. 2358-2368, 2026).

Modelos coarse-grained (CG) são amplamente usados em simulações de materiais por sua escalabilidade. Tradicionalmente parametrizados por estratégias híbridas top-down/bottom-up, eles limitam a otimização conjunta de parâmetros. Este estudo aplica otimização bayesiana com tree-structured Parzen estimator (TPE) a um modelo CG de 41 parâmetros do copolímero Pebax-1657, otimizando densidade, raio de giração e temperatura de transição vítrea. A abordagem converge mais rápido que métodos tradicionais, reproduzindo com precisão propriedades atomísticas.

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Autores: Carlos A. Martins Jr., Daniela A. Damasceno, Keat Yung Hue, Caetano Rodrigues Miranda*, Erich A. Müller e Rodrigo A. Vargas-Hernández.

Comentário do Prof. Caetano Miranda:

Nosso trabalho recente, 'Bayesian Optimization for High-Dimensional Coarse-Grained Model Parameterization: A Case Study on Pebax Polymer', apresenta um avanço importante no uso de inteligência artificial para acelerar simulações de materiais complexos. Modelos coarse-grained, que simplificam a descrição molecular para permitir simulações em escalas maiores de tempo e tamanho, dependem de um processo delicado de ajuste de parâmetros. Neste estudo, demonstramos que a otimização Bayesiana, utilizando o método tree-structured Parzen estimator (TPE), pode ser aplicada com sucesso mesmo em modelos de alta dimensionalidade, contendo dezenas de parâmetros. A estratégia mostrou convergência mais rápida e resultados mais consistentes que abordagens tradicionais. Como estudo de caso, parametrizamos um modelo coarse-grained do copolímero Pebax-1657, com interesse para tecnologias de membranas em aplicações ligadas à separação de gases de efeito estufa. Como destaque, a arte científica do trabalho foi selecionada para a capa (front cover) do periódico Journal of Chemical Theory and Computation.

Parabéns ao Prof. Miranda e à equipe pelo reconhecimento internacional!

Departamento de Física dos Materiais e Mecânica (DFMT/IFUSP)