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材料科学的Google
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最近看到一篇报道，是关于MIT和Berkley Lab搞得Material Project. 利用现在的IT技术，加速新材料的开发（传统的新材料开发，从构思到商业应用平均要十八年），也许会是下一轮经济生长的新起点。比如电池技术，在过去二十年中发现了十二种新材料。而MIT的研究小组利用新方法（主要是计算化学和强大计算能力的结合）已经在四年中发现了三种新材料。我听说中国的电池技术也很厉害。可是在大家还在耍大刀耍的起劲的时候，美国佬突然抬出一把机关枪
我既不是IT男，也不是材料男，不过还是觉得有点激动。希望听听专业人士点评。
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发表评论 评论 (8 个评论)
- 回复 不爱吱声
- 难点应该不在于方法的应用,而在于问题的定义.方法上来讲,应该是使用分子动力学,利用大型计算机对几百万个原子进行动力学模拟,分子动力学模拟的计算机程序免费版到处都是,但是你用它来算什么问题,如何定义边界条件(输入),什么是你感兴趣的输出参数,这些才是解决实际问题的关键.说白了这不是有没有机关枪的问题,这是有没有目标的问题.
- 回复 erha
- Good question. 门外汉一下就露馅了。
楚天: 如果你不在那个领域，为什么认为中国尚在耍大刀？
我对这行当的了解，全是网上看得文章。根据相关文章的介绍，传统的新材料开发，基本上靠研究人员的直觉，比如说觉得这个方向不错，先实验下，不行了再换个方向。主要缺点是很花时间。现在的新方法，是对还不存在的新材料可能的性能先进行设计和模拟。模型上看起来比较好的，才实际做出来进一步测试。还请方家指正。
- 回复 erha
- 谢谢不爱回复。这个项目目前主要针对电池技术，光伏电池技术。一些相关的参数已经可以很准确的预测出来。这样可以少走不少弯路。不爱有空多普及些这方面的知识吧。
不爱吱声: 难点应该不在于方法的应用,而在于问题的定义.方法上来讲,应该是使用分子动力学,利用大型计算机对几百万个原子进行动力学模拟,分子动力学模拟的计算机程序免费版 ...
- 回复 不爱吱声
- 参数确定是关键,难点就在这里.
erha: 谢谢不爱回复。这个项目目前主要针对电池技术，光伏电池技术。一些相关的参数已经可以很准确的预测出来。这样可以少走不少弯路。不爱有空多普及些这方面的知识吧 ...
如果他们能确定出来参数,那么剩下的就是计算机没日没夜地干活了.因为计算能力所限,分子动力学方法仅局限于纳米级材料性能,研究电池技术是个好的方向,因为光电反应都是在纳米级的,应用到工程材料的机械性能方面就不容易了.因此对于材料机械性能目前如果单纯采用这种方法大多是研究纳米管或者石墨片等,工程材料研制大多需要多尺度模拟.
多尺度模拟是目前学术界的热门.
- 回复 erha
- 谢谢不爱。这里是一个简短的介绍：
不爱吱声: 参数确定是关键,难点就在这里.
如果他们能确定出来参数,那么剩下的就是计算机没日没夜地干活了.因为计算能力所限,分子动力学方法仅局限于纳米级材料性能,研究电 ...
“With the Materials Project, researchers can use supercomputers to characterize properties of inorganic compounds, including their stability, voltage, capacity, and oxidation state, which had previously not been possible. The results are then organized into a database that gives all researchers at DOE’s national labs free access. This database already contains the properties of more than 15,000 inorganic compounds, and hundreds of more compounds are added every day。”
它的意义，是不是像互联网，把本来相互孤立的点连起来，然后事情的发展就成加速度状态？
- 回复 不爱吱声
- 不是类似互联网,更类似于基因标示,应该是把自然界的(常用)原子,分子的各项性能加以测定,确定参数(分子化学方程,应该是势能函数),然后建立数据库,这样做材料性能预测计算的时候,去数据库找相应的分子,然后排列组合,看性能.
这个数据库的建立,使得计算机遍历各种分子组成,进而预测他们的性能成为可能