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:
●  《核材料实物保护公约》修正案正式生效
元素百科为您介绍:核安保领域的一项重要国际法律文书《核材料实物保护公约》(CPPNM)修正案于2016年5月8日正式生效,该公约修正案对保护核电厂免受恐怖袭击威胁以及打击核材料走私具有重要意义。 《核材料实物保护公约》修正《核材料实物保护公约》修正案早在10多年前就已达成,但一直未能生效。随着2016年尼加拉瓜批准了公约修正案,使该公约修正案批约国家达到102个,按照规则,该公约修正案于......
●  分子筛是什么,分子筛原理及用途
化学词典告诉你分子筛是什么以及分子筛工作原理及作用,提到分子筛相信很多人对此还很陌生,分子筛一般作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等,主要用于汽车、建筑玻璃、医药、油漆涂料、包装等领域。 分子筛是什么 分子筛是指具有均匀的微孔,其孔径与一般分子大小相当的一类物质。分子筛的应用非常广泛,可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等,但是使用化学原料合成分子筛的成......
●  《自然—光子学》:高效太阳能海水淡化材料取得新进展
元素百科为您介绍:记者日前从南京大学获悉,由该校教授、中科院院士祝世宁领导的基金委创新团队成员、现代工程与应用科学学院教授朱嘉及其课题组,在高效太阳能海水淡化材料研究方面取得重要进展。相关成果日前发表于《自然—光子学》杂志。 传统海水淡化装置缺点多据了解,随着全球水资源日趋紧张,包括含盐地下水在内的海水淡化作为一种获取淡水的有效方法,受到广泛关注。然而,传统的海水淡化装置存在体积庞大、耗......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???