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:
●  剑桥大学研制氧化锂与石墨烯“蓬松”电极 解决续航里程短难题
元素百科为您介绍:近日,剑桥大学Clare Grey教授团队攻克了锂空气电池开发中的技术难关,有望解决电动汽车续航里程短的难题。该电池如果能够成功应用,将使汽车单次充电续航里程达到650千米左右,是目前电动汽车续航里程的2倍,而所用电池成本和质量只有目前电动汽车所用锂离子电池的五分之一。 氧化锂与石墨烯制成“蓬松”电极 Clare Gr......
●  RUBIN报道:波鸿鲁尔大学工程师研发出合成材料的新工艺
元素百科资讯频道:本文主要讲了合成材料的新工艺的内容。合成材料又称人造材料,是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料。它有一个共同的缺点,那就是通透性较好,气体分子可以自由通过它们。为了降低塑料的通透性,波鸿鲁尔大学的工程师在塑料表面镀上了一个薄层,这不仅可以延长塑料包装的食品的保质期,还可以防止塑料物质进入食物。科学杂志《RUBIN》报道了这项研究。 密不透风的塑料并不......
●  中科院大连化物所:新型微孔材料可吸附力强、可再生
元素百科资讯频道:中科院大连化物所发布消息称,该所研究员邓伟侨研究组在共称微孔高分子应用于水处理研究方面取得新进展。他们开发出来的全氟代共轭微孔高分子,具有比表面积大和超疏水的特性,对大范围内的有机溶剂/油、染料和重金属离子表现出极其优秀的吸附容量、吸附动力学和再生能力。   新型微材料 据悉,该微孔高分子材料对染料、铅离子、砷离子等的吸附容量远超以前报道的任何多孔材料......
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 1560 

您确定要从购物车中移除吗???