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:
●  金银纳米材料表面生物分子吸附及SERS光谱研究获进展
元素百科为您介绍金银纳米材料表面生物分子吸附及SERS光谱研究获进展。自上世纪八十年代首次报道DNA基本结构分子——腺嘌呤在金/银等纳米颗粒表面的表面增强拉曼光谱(SERS)以来,学界针对腺嘌呤表面吸附问题开展了大量光谱学实验和理论研究,但其在金银纳米颗粒表面的吸附方式仍然难以确定,而明确分子在表面的吸附构象对进一步理解拉曼光谱增强效应及机制至关重要。 腺嘌呤在金/银纳米颗粒表面吸附研究......
●  海绵钛的生产工艺及用途
化学词典为您介绍海绵钛的生产工艺以及海绵钛的用途,海绵钛生产是钛工业的基础环节也是钛材、钛粉及其他钛构件的原料。那么海绵钛是如何发现的呢?海绵钛的发现过程很曲折,从钛元素的发现到第一次制得较纯的金属钛经历了120年的历程。又由实验室第一次获得纯钛到首次进行工业生产,又花费了近40年的时间。许多研究者做了大量的探索,遭受一次又一次失败,终于在1948年杜邦公司取得了成功。 海绵钛的生产......
●  《科学进展》光驱动折纸可自我折叠
元素百科为您介绍光驱动折纸可自我折叠。折纸可以实现自我折叠了,至少通过一种特殊的材料可以这样做。被用于塑料杯和泡沫塑料外卖容器的聚苯乙烯在加热时会收缩,这使其成为一种理想的材料。研究人员可把彩色打印和光线相结合,将稀薄的二维塑料进行折叠,使其一步步成为复杂的三维形状。 折纸自我折叠原理工程师在塑料上打上墨线,将不同的颜色与其吸收的彩色光相匹配。当光触碰到墨线时,下面的塑料就会吸热并沿着打......
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???