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:
●  石墨烯的发展历史与特性
化学词典为您介绍石墨烯的发展历史与特性。人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。 石墨烯的发展历史 石墨烯(Graphene)的理论研究已有60多年的历史。 石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大......
●  聚乙烯纳米材料的发展前景展望
元素百科编辑为您介绍聚乙烯纳米材料的发展前景展望。聚乙烯纳米材料在现代社会中的运用非常广泛,随着化工技术的发展以及社会的进步,聚乙烯纳米材料的制作工艺越来越高,在各行各业的应用中也越来越广泛。我们通过对聚乙烯纳米材料的发展现状进行研究,试图探索出其发展前景,从而引起人们对聚乙烯纳米材料的重视。 聚乙烯纳米材料的制作技术 随着化工技术的不断发展,聚乙烯纳米材料的制备技术也越来越先进,而先......
●  聚乳酸是如何降解的,聚乳酸材料存放要求是什么?
化学词典告诉你聚乳酸是如何降解的以及聚乳酸材料存放要求是什么,聚乳酸是一种新型的生物降解材料,具有热稳定性好,抗溶剂性强等特点,可用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸,注射吹塑。聚乳酸被认为是最具潜力的替代现有塑料的新型“生态材料”之一,聚乳酸的研究具有重大意义。  聚乳酸是如何降解的 在微生物活性(有酶参与)作用下,酶进入聚合物的活性位置......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???