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:
●  Small:科学家制备出超薄硒化铋二维层状材料
元素百科为您介绍科学家制备出超薄硒化铋二维层状材料。中科院深圳先进技术研究院喻学锋课题组与武汉大学教授王取泉、香港城市大学教授朱剑豪合作,成功制备出超薄硒化铋二维层状材料,并将其应用于光声成像引导的光热治疗。相关成果日前被Small杂志作为封面文章报道。 硒化铋性能优越近年来,石墨烯等二维层状材料因其独特的性能和广阔的前景应用引起人们越来越多的关注。作为二维层状材料的一种,硒化铋具有显著......
●  《科学》科学家打出“最紧的结”
元素百科为您介绍科学家打出“最紧的结”。从人们衣服上的织物到城市里的摩天大楼,纽结使无数的东西缠绕在一起。近日,研究人员表示,他们成功在分子尺度上打出有8个交叉的扭结,这是迄今最复杂、最牢固的人工分子结,将来有望用于开发新一代材料。 科学家研发出人工分子结最近几十年,科学家利用一系列化学反应让细微的分子链在试管中纽结在一起。纽结并不仅仅是将多个形态粘结在一起,虽然有60亿已知的基本纽结形......
●  国内天然橡胶市场低迷,长期处于供不应求状态
元素百科资讯频道:天然橡胶市场行情低迷,成交一般,天然橡胶7月23日商品指数为35.54,与22日持平,较周期内高点下降了64.46%。由于天然橡胶是重要的战略资源之一,我国对天然橡胶的消耗排位靠前,是天然橡胶消耗大国,2014年我国消耗橡胶原材料接近世界橡胶总消耗三分之一,天然橡胶占其中一半以上。 天然橡胶报价 7月22日,部分天然橡胶产品报价出现弱势暂稳,但成交无明显改善。云......

您确定要从购物车中移除吗???