A área de simulação e modelagem computacional funciona como um laboratório virtual de alta tecnologia. É um campo científico essencial que permite prever, explorar e elucidar as propriedades de novos materiais antes mesmo de serem sintetizados no mundo físico. Em vez de depender apenas de testes empíricos, utiliza computadores e métodos matemáticos para entender fenômenos complexos e em nanoescala que, muitas vezes, são inacessíveis à experimentação direta.
O trabalho une dados reais e algoritmos avançados. Primeiramente, os dados físicos, químicos e espectroscópicos são coletados e organizados em laboratório, criando um rico banco de dados sobre diversos compostos. Com esses dados em mãos, atua-se em duas frentes: a Inteligência Artificial, com aplicação de algoritmos para encontrar padrões e prever como novos materiais vão se comportar no futuro; e a realização de cálculos de mecânica quântica e métodos clássicos em softwares e plataformas com grau máximo de maturidade tecnológica.
Desta forma, é possível simular detalhadamente a estrutura molecular e o comportamento de sistemas baseados em íons lantanídeos (terras raras). Isso permite calcular características como a intensidade da luz que eles emitem, o tempo de vida dessa luminescência, a transferência de energia entre as moléculas e seu potencial catalítico. Ao prever o comportamento da luz (luminescência) em nanoescala usando modelagem computacional, a área de modelagem não apenas economiza tempo e recursos de laboratório, mas também facilita o desenvolvimento de materiais mais sustentáveis