化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   新材料资讯   >  评估计算中“不确定性” 新方法加速寻找新材料
评估计算中“不确定性” 新方法加速寻找新材料
2014-07-16 11:32:14来源:元素商城

一种新的、可以有效评估计算中的不确定性的方法,近日被来自美国斯坦福大学和能源部国家加速器实验室(SLAC)科研人员研制出来,这种方法可以广泛地在工业、电子、能源、药物设计及很多其他的领域起到重要作用,并且可以使在这些领域开发新材料的速度加快。在科研人员看来,这种新的方法可以较快地得到应用,在材料研究中起到关键作用。相关的论文发表在今年7月11日的《科学》杂志上。

本研究针对的算法称为密度泛函理论(DFT),是根据量子力学法则来预测原子之间的键能,让科学家能预测上百种分子和材料的属性,比如复合物的电子结构、密度、硬度、光学性质、反应性等。通常用于评价DFT可靠性的方法是把实验值和理论预测相比较。研究人员用了一种交换相关密度泛函理论,是专用于表面化学的,以检查全体函数不确定性。

“过去10年来,我们计算材料和化学品属性(反应性、机械强度等)的能力有了很大提高。”负责该研究的SLAC教授、SUNCAT界面科学与催化中心主管詹斯·诺斯科夫说,“研究人员越来越多地用计算机模拟来预测,哪种材料有我们想要的属性,这一过程叫做‘材料设计’。但在这些计算中,误差的概率至为关键,它能告诉我们,计算结果的可信度有多大。”

诺斯科夫和同事是开发这种方法的先驱。在论文中,他们用这种方法来寻找更好、更廉价的催化剂,以提高氨合成法的速度。而这一方法也能广泛用于所有类型的科学研究,加速材料设计周期。

据物理学家组织网7月11日(北京时间)报道,为了估计误差大小,他们采用了统计学方法:把每种属性都计算数千次,每次调整一个变量以产生轻微不同的结果。结果中的差异就代表了误差可能范围。每一种运算得到的材料属性,都可能填补一个很大的空白。论文第一作者、SUNCAT研究生安德鲁·迈德福德说,比如在合成氨中,基于计算的可信度,我们预测钌是一种比钴或镍更好的催化剂。

并未参与本研究的加州大学欧文分校化学与物理学教授基伦·伯克说:“去年大约有3万份已发表论文用到了DFT方法。我相信在短期内,对所有领域的这种计算来说,他们开发的评估技术都会变得必不可少。”

评估计算中“不确定性” 新方法加速寻找新材料

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 材料及新材料  
相关阅读:
●  塑料期货反弹遇阻 中期行情偏乐观
元素百科资讯频道:本月以来,国内塑料期货先抑后扬,期价在10000元/吨整数关口受阻后快速杀跌,不过,在跌破9000元/吨一线后便出现超跌反弹。然而,在出现连续两个交易日反弹后,昨日期价再次呈现出低开低走态势。 塑料期价走势受影响 业内人士表示,原油价格大跌、期货盘面较煤化工产品价格存在较大升水,导致市场抛压较重,进而拖累塑料期价走势。预计短期期价弱势震荡。不过,现货市场普遍较为......
●  二氧化钛涂层让“人工树叶”系统如虎添翼
元素百科为您介绍:模拟大自然中植物的光合作用,用阳光、水和二氧化碳制造出可按需使用的化学能源,这是2010年美国人工光合作用联合中心(JCAP)成立时的主要目标。5年来该中心的研究取得重大进展,他们首次使用高效、安全、集成的太阳能系统分离水分子并制造出氢气燃料,新研究的系统实验证明可将10%的太阳能转化为化学能。 二氧化钛涂层的“人工树叶”系统 这种被称为......
●  钙钛矿材料实现电器自充电
化工资讯网整理编辑:当手机或者电脑没电的时候,拿到太阳光线照射下晒一晒就可以继续使用,这是因为它们的显示器是太阳能电池。这是新加坡南洋理工大学(NTU)科学家发表在《自然·材料》杂志上的最新研究成果,他们业已开发出下一代的太阳能电池材料,不但可以把光成功转化成电,电池本身还能按不同的需要发出不同颜色的光。 这种太阳能电池的关键材料来自钙钛矿。据物理学家组织网近日报道,南洋理工......
热门标签
优惠促销
热销推荐
一次性乳胶手套(标准型)
¥330.00
热销 1864 

您确定要从购物车中移除吗???