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:
●  塑料期货反弹遇阻 中期行情偏乐观
元素百科资讯频道:本月以来,国内塑料期货先抑后扬,期价在10000元/吨整数关口受阻后快速杀跌,不过,在跌破9000元/吨一线后便出现超跌反弹。然而,在出现连续两个交易日反弹后,昨日期价再次呈现出低开低走态势。 塑料期价走势受影响 业内人士表示,原油价格大跌、期货盘面较煤化工产品价格存在较大升水,导致市场抛压较重,进而拖累塑料期价走势。预计短期期价弱势震荡。不过,现货市场普遍较为......
●  《科学》多孔石墨烯复合材料可增强电极性能
元素百科为您介绍多孔石墨烯复合材料可增强电极性能。近年来研究表明,纳米电极材料有望提供相当于现在商用锂离子电池数倍的能量或功率密度,但该材料此前只能在负载量极低的超薄研究型电极中达到其优异性能,难以在需要较高负载量的商用器件中实现其应有潜力。美国加州大学洛杉矶分校段镶锋教授团队最近研制出一种三维多孔石墨烯复合电极材料,成功地解决了电极性能随着负载量急剧下降的关键难题,使得制备高负载的高性能电极成为......
●  《美国化学学会·纳米》俄研发出防水耐磨新技术
元素百科为您介绍俄研发出防水耐磨新技术。攀荷弄其珠,荡漾不成圆。受荷叶不沾水的原理启发,并辅以化学处理新工艺,俄罗斯研究团队日前研发出一种提升铝镁合金材料防水耐磨性能的新技术。 荷叶表面遍布极微小的凸起和绒毛,落到荷叶上的雨水会被这种凹凸结构所排斥并快速流走,难以洇湿叶片。俄科学院物理化学与电化学研究所的科研团队依据这一防水机制并拓展利用,借助大量纳秒级激光脉冲“轰击”铝镁合金材料,使其......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???