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

Vegapuls C 11 zorgt voor betrouwbare meting

Ontwikkeling waterstof- en CO2-backbone in North Sea Port

Primeur: staalproductie met mix methaan en groene waterstof

Ontwikkeling metamaterialen met meerdere bijzondere eigenschappen

Blockchainoplossing voor traceerbaarheid van kobalt uitvoerig getest

Chemische reacties op de micrometerschaal zichtbaar gemaakt

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Kennismanagement

online via Zoom

van 17/06/2021 tot 24/06/2021

Samenwerken met BIM - Stadhuis Roeselare

Online ORI webinar

maandag 21 juni 2021

Automatica Sprint

Messe München

van 22/06/2021 tot 24/06/2021

Waterstofconferentie Vlaanderen

Antwerpen

dinsdag 22 juni 2021

Werken na Corona

ORI webinar

vrijdag 25 juni 2021

StocExpo

Antwerp Expo

van 29/06/2021 tot 1/07/2021

Keuze van de redactie

(14/6) VIL-tool helpt bedrijven bij technologiekeuze

(14/6) 500 sensoren monitoren aardappelteelt

(10/6) Vlaams onderzoeksschip goedgekeurd voor gestandaardiseerde metingen CO2

(9/6) Port of Antwerp maakt eerste kandidaten voor NextGen District bekend

(7/6) Maakt of kraakt de pandemie nu carrières van techvrouwen? - artikel

(7/6) Umicore benoemt Mathias Miedreich tot nieuwe CEO

>> 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...

Verbeterde membranen voor blauwe energie

Met positief en negatief geladen zoutionen in rivier- en zeewater kun je energie opwekken via speciale membranen. TU Eindhoven ontwikkelde technologie om dit proces te verbeteren.

Betonprinters en metselrobots: opmars van automatisering in bouw - artikel

Op Kamp C in Westerlo heeft de grootste 3D-betonprinter van Europa vorig jaar in één stuk een volledig huis met verdieping geprint. Dat was een wereldprimeur.

CTG lanceert zomerklassen om IT basiskennis bij te brengen

IT-dienstenleverancier CTG lanceert zomerklassen om alle werknemers (van HR-verantwoordelijke tot boekhouder) basisvaardigheden aan te leren om IT-systemen en softwareprogramma’s te testen.

Trends in de maakindustrie in kaart gebracht

Dewi Van De Vyver, CEO van Flow Pilots, en Carine Lucas van technologiefederatie Agoria nemen de belangrijkste digitale trends binnen de maakindustrie onder de loep.

Nieuwe investering versnelt test voor vroege kankerdiagnose

De Nederlandse WUR spin-off Surfix ontvangt 8,5 miljoen euro voor de ontwikkeling van nanocoatings voor biosensoren die buiten het lichaam biologisch materiaal kunnen meten.

Vlaanderen onderzoekt uitrol Hyperloop netwerk

Onze Vlaamse industrie en universiteiten kunnen hier mee koploper zijn. Daarom heeft minister Crevits de opdracht gegeven aan VIL om te onderzoeken wat de mogelijkheden in Vlaanderen zijn.

Toegang op maat met modulair heksysteem

Elke toepassing stelt andere eisen aan het veiligheidsconcept. De keuze varieert dan ook. Denk bijvoorbeeld aan het beveiligen van gevarenzones met veilig­heids­heksys­temen.

Basware behaalt ISO 9001:2015-certificering

Het Basware quality management system is gecertificeerd volgens de ISO 9001:2015-norm, de meest algemeen erkende internationale norm voor kwaliteitsmanagement.

AI-functionaliteit voor Kontron KBox A-203-AI-GC

Kontron gaat zijn AI-platform ook beschikbaar stellen als een KBox-pc op basis van een Intel Atom x7-E3950-processor. De KBox is gebruiksklaar en kan direct geïntegreerd worden in bestaande X86-landschappen om snel en efficiënt eigen toepassingsscenario's rond Machine Learning en Artificial Intelligence te implementeren. >>

Partners