Este posibil să creați materiale noi fără a experimenta

Vă prezentăm o prelegere a unuia dintre cei mai renumiți oameni de știință în știința materialelor, Artem Oganov, care va vorbi despre metoda sa revoluționară de prezicere a structurii cristaline a unui material bazată pe un algoritm computerizat. Această tendință în știința materialelor moderne se numește proiectarea materialelor computerizate. Potrivit lui Artyom Oganov, toate materialele obținute folosind modelarea computerizată au fost ulterior obținute experimental, doar pentru o perioadă mult mai lungă de timp.

Orice avans tehnologic este imposibil fără crearea de noi materiale. Sarcina de a prezice noi materiale este direct legată de sarcina de a prezice structura cristalină, care la rândul său determină toate proprietățile materialelor.

Proiectarea materialelor computerizate

Primele studii despre rețeaua de cristal

La începutul secolului al XX-lea, în 1912, fiul și tatăl William Lawrence Bragg și William Henry Bragg, folosind metoda difracției cu raze X, au descifrat structurile cristaline de diamant (C) și sare de rocă (NaCl) după trecerea razelor X prin cristalele lor. William Lawrence Bragg a devenit cel mai tânăr laureat al Premiului Nobel pentru fizică la vârsta de 25 de ani! Până acum, acest record de vârstă nu a fost depășit. La acea vreme, chimiștii erau foarte sceptici cu privire la această descoperire, care credeau că toate substanțele constau din molecule discrete și proprietățile lor depind doar de relațiile lor moleculare. Apropo, la decodarea structurii ADN-ului în 1953, a fost utilizată aceeași metodă de difracție cu raze X, același laborator al lui William Lawrence Bragg, dar adepții săi Francis Crick și James Watson au primit doar Premiul Nobel.

Este posibil să se prevadă conexiuni stabile?

Dar ce zici de predicția rețelei de cristal? Chiar și până în anii 90, oamenii de știință erau pesimisti cu privire la posibilitatea predicției. Deci, în ce stadiu se află astăzi știința în materie de predicție și care sunt perspectivele?

Metoda teoretică clasică pentru identificarea aranjamentului dorit al atomilor se bazează pe enumerarea tuturor opțiunilor posibile pentru aranjarea reciprocă a acestora, cu condiția ca energia minimă să apară într-un grup dat de atomi. Cu toate acestea, toate opțiunile posibile pentru aranjarea reciprocă a atomilor de cristal sunt foarte mari și chiar și disponibilitatea puterii moderne de calcul nu este capabilă să calculeze un astfel de număr pentru a descoperi în mod eficient noi compuși și nanomateriale. Numărul de opțiuni crește exponențial cu numărul de atomi oferiți. Dacă există zeci de astfel de atomi, nu va fi suficient cu tehnologiile informatice actuale și cu mii de ani pentru un perete din toate opțiunile de conectare. Există alte modalități de a prezice noi conexiuni stabile astăzi?

Prelegerea lui Artem Oganov despre predicțiile structurilor cristaline

Academicianul Artem Oganov oferă metoda sa revoluționară de proiectare computerizată a noilor materiale și predicția structurilor cristaline ale USPEX. Cât de eficient este și dacă se corelează cu datele experimentale, aflăm în prelegerea sa interesantă, care poate fi urmărită de un cerc larg - de la un profesor și student la un elev din clasele de liceu. Vă dorim o vizionare plăcută.

Laboratorul Oganov USPEX

Apropo, oricine dorește să devină participant la proiect poate descărca programul USPEX HOME, care va folosi puterea de calcul a computerului dvs. pe Internet în absența sau activitatea redusă a computerului din partea dvs. Adică, computerul dvs. este implicat în calcularea conexiunilor persistente numai în momentul în care nu lucrați la computer sau lucrați cu programe care consumă o cantitate minimă de resurse de sistem. Puteți declara cu mândrie că luați, deși pasiv, dar participați la descoperirea de noi substanțe și materiale nano!

Copyright © | 2021