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:
●  新型催化剂生产廉价的氢燃料
元素百科为您介绍新型催化剂生产廉价的氢燃料。全世界都在研究以氢气形式储存可再生能源的化学潜力。澳大利亚政府有兴趣发展一个氢出口行业,出口丰富的可再生能源。原则上,氢提供了一种以一定规模储存清洁能源的方式,这使得大规模太阳能和风力发电场的推广以及绿色能源的出口成为可能。 然而,目前使用碳源生产氢的方法会排放二氧化碳,这是一种温室气体,会降低利用太阳能和风能可再生能源的好处。由可再生能源技术......
●  新材料:石墨烯的力学性质和热学性质
化学词典为您介绍石墨烯的力学性质和热学性质。石墨烯是一种新型的高科技材料,在很多方面具有广泛的应用。科学研究人员正在研究石墨烯的各种性质,以期待这种新材料能得到更为广阔的发展和应用前景。研究人员发现:石墨烯具有优异的力学和热学性质。 石墨烯的力学性质 石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。 ......
●  海藻酸盐+氧化石墨烯=新型“智能”材料
元素百科为您介绍海藻酸盐+氧化石墨烯=新型“智能”材料。布朗大学(Brown University)的研究人员展示了一种利用氧化石墨烯(氧化石墨烯,GO)为海藻酸盐制成的水凝胶材料添加骨架的方法。海藻酸盐是一种从海藻中提取的天然材料,目前被用于多种生物医学应用。研究人员描述了一种3d打印方法,用于制作复杂而耐用的海藻酸盐结构,这种结构要比单独使用海藻酸盐坚硬得多,也更耐断裂。 使用藻酸盐......
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???