Atomaire geometrie next-gen materialen blootgelegd

Onderzoek & Wetenschap 16/02/2021 16:39:51

UGent gebruikt kwantummechanische berekeningen in het ontwerp van next-generation materialen: een enorme doorbraak in het kiezen van de correcte atomaire structuur voor modulaire materialen.

Lees hieronder verder   
Verwant

Onderzoek: spectaculair omslagpunt in emulsies van water en olie

Atomaire geometrie next-gen materialen blootgelegd

Werner Lievens nieuwe managing director WEG Benelux

’Biogebaseerde economie niet haalbaar binnen 10 jaar’

Natuurlijk molecuul zorgt voor volledig herbruikbaar plastic

Lanxess zet nieuwe stappen richting klimaatneutraliteit

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Geologie en geotechniek: ondergronds verbond

Online webinar

van 2/03/2021 tot 9/03/2021

Klimatisatie van gebouwen

Online

van 5/03/2021 tot 25/06/2021

Decanteercentrifuges

Online

van 9/03/2021 tot 10/03/2021

Belgian Offshore Days

Ostend Sea P’lace

van 17/03/2021 tot 18/03/2021

Ventilatie van gebouwen in de strijd tegen COVID-19

Live Webinar

dinsdag 23 maart 2021

Panel Building. Made Smarter

Online event

dinsdag 23 maart 2021

Keuze van de redactie

(23/2) Vier nieuwe Fabrieken van de Toekomst in België

(22/2) KU Leuven en Fluxys testen waterstofpanelen

(18/2) Belgische primeur: waterstof ingezet in Antwerpse industriële installatie

(17/2) Onderzoek: spectaculair omslagpunt in emulsies van water en olie

(16/2) Megatrends in de maakindustrie en het vertrouwde ‘nieuwe normaal’

(15/2) Haalbaarheid Belgisch-Deense hybride interconnector onderzocht

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Modulaire materialen worden opgebouwd door rigide bouwblokken samen te brengen in periodieke patronen op de nanoschaal.

Hierdoor zijn ze enorm veelzijdig en kunnen ze allerlei technologische uitdagingen voor toepassingen in onder meer energieopslag, schokdempers, afvang van broeikasgassen en katalyse.

Het enorme aantal mogelijkheden waarmee bouwblokken zijn te combineren, maakt dat de karakterisering van de structuur van deze modulaire materialen moeizaam gaat.

Wetenschappers aan het Centrum voor Moleculaire Modellering (CMM) hebben nu een protocol voorgesteld om deze uitdaging aan te gaan.

Traditioneel maken wetenschappers een weloverwogen gok naar de correcte atomaire structuur van modulaire materialen, gebaseerd op hoe het materiaal zich gedraagt en welke bouwblokken aanwezig kunnen zijn.

Dit giswerk is meestal ambigu en gaat gepaard met een sterke voorkeur voor eerdere modellen. Daarom werd deze werkwijze in de nieuw gepubliceerde aanpak omgedraaid.

De nieuwe aanpak voegt in een computermodel eerst diverse bouwblokken samen in álle mogelijke combinaties en dus álle mogelijke structurele modellen.

Daarna worden alle modellen onderworpen aan kwantummechanische berekeningen om een accurate weergave te krijgen van de beweging van de atomen op de nanoschaal. Dit laat toe om de verschillende mogelijke modellen te vergelijken met het experiment en ze te rangschikken.

Eén van de meest uitdagende aspecten van deze aanpak is het experiment zo goed mogelijk nabootsen tijdens een computersimulatie. Bij kamertemperatuur, bijvoorbeeld, vertonen de atomen in het experimentele materiaal de neiging om veel dynamischer te zijn dan bij lagere temperaturen, en bewegen ze door het materiaal na verloop van tijd.

Ook de kwantummechanische berekeningen moeten rekening houden met deze dynamica om de hypothetische modellen correct te rangschikken. De nieuwe procedure slaagt hierin en leidt zo tot ongekende overeenkomsten tussen experimentele en theoretische diffractiepatronen. Dit geeft vertrouwen dat op atomair niveau de correcte structuur van deze materialen gevonden is.

"Met deze kennis kunnen materiaalwetenschappers nu nieuwe ontwerpprincipes vooropstellen om nog beter presterende next-gen materialen te bouwen," stelt dr. Sven Rogge van het CMM. << (Lydia Heida) (foto: UGent)

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Infrabel gunt P&V Panels contracten na Europese aanbesteding

Infrabel heeft de contracten 400V algemeen laagspanningsborden (ALSB) en het PLP-project (elektrische bedieningsposten) verlengd. Het QF-contract is aan zijn vierde vernieuwing toe.

Brugge.Inc verwelkomt eerste (tech) start-ups

Drie maanden na de lancering namen Ikologik, Tomorrow.be, Promojagers en Webdoos onlangs als eerste (tech) start-ups hun intrek in de incubator van Brugge.Inc op het Stationsplein.

North Sea Port opgenomen in ‘North Sea-Baltic’ spoorcorridor

De Europese Commissie trekt op vraag van North Sea Port de spoorvrachtcorridor tussen de Noordzee en de Baltische Zee door naar de Kanaalzone Gent-Terneuzen.

Vraag naar RFID-technologie vanuit betonindustrie in de lift

RFID-integrator Aucxis heeft een toenemende vraag vanuit de markt genoteerd in verband met de inzetbaarheid van RFID-technologie in de betonsector.

KU Leuven en Fluxys testen waterstofpanelen

KU Leuven-onderzoekers hebben waterstofpanelen ontwikkeld. Een aantal hiervan staat sinds kort op het groendak van het Fluxys-laboratorium in Anderlecht om een jaar uitvoerig te testen.

Onderzoek: dunne plastics synchroniseren hun schommeling

Onderzoekers van de Nederlandse TU/e treden op bescheiden wijze in de voetsporen van de beroemde Nederlandse natuurkundige Christiaan Huygens door gekoppelde oscillaties te bestuderen.

Mobiliteitsbedrijf haalt 1 miljoen euro op voor elektrificatie wagenparken

MobilityPlus, een Gentse scale-up die slimme laadoplossingen biedt aan bedrijven en hun werknemers, heeft in een eerste kapitaalronde 1 miljoen euro opgehaald bij een groep investeerders.

Modulair principe garandeert flexibiliteit en schaalbaarheid

De succesfactor voor procesefficiëntie: steeds meer bedrijven zien de voordelen van een geautomatiseerde materiaalstroom en veranderen daarom hun interne logistieke processen.

Micro-Fulfillment na de pandemie

Een micro-fulfilment distributiestrategie kan bestaande/gesloten stedelijke winkelruimtes herbestemmen als hybride retail-/distributie­knoop­punten. Deze hubs bieden naast een snellere levering van bestellingen ook de mogelijkheid om consumenten te laten kiezen tussen thuislevering of afhalen. Deze trend is versneld door de Covid-19-crisis.

Partners