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:
●  水凝胶基本性能、制作工艺是什么,可以做哪些应用
化学词典为您介绍水凝胶基本性能、制作工艺以及应用,水凝胶是一种高分子网络体系,性质柔软,能保持一定的形状,能吸收大量的水。根据水凝胶大小形状的不同,有宏观凝胶与微观凝胶(微球)之分,根据形状的不同宏观凝胶又可分为柱状、多孔海绵状、纤维状、膜状、球状等,制备的微球有微米级及纳米级之分。 水凝胶基本性能 水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物,在水中能够吸收大量水分而溶胀,并在溶胀之后......
●  聚乙烯纳米材料的特点和优势
元素百科编辑谈谈聚乙烯纳米材料的特点和优势。聚乙烯(polyethylene ,简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上,聚乙烯也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯纳米材料具有独特的的性能优势,下文将主要叙述聚乙烯纳米材料的特点和优势。 聚乙烯纳米材料强度高、韧性好 与普通的聚乙烯材料相比,聚乙烯纳米材料具有强度高,韧性好的特点。由于普通的聚乙烯材料是靠损失......
●  《美国化学会志》:大规模精确制备碳基纳米材料获突破
元素百科为您介绍大规模精确制备碳基纳米材料获突破。近年来中国在绿色能源化工应用催化技术方面的取得了很多研究进展。其中包括重油催化裂化与加氢、汽油加氢脱硫、高辛烷值的烷基化汽油等石油炼制与加工技术,甲醇制烯烃、芳烃等煤化工技术,合成气制乙二醇、高温浆态床费托合成制油、甲烷直接转化等碳一化工技术,己内酰胺与烯烃等选择催化氧化、烯烃催化裂解等绿色化工技术,以及生物质燃料制取、生物质转化、二氧化碳化工利用......
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???