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

Watson-Marlow en Bredel vanaf nu onder één dak

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

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

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

METAV Digital

online

van 23/03/2021 tot 26/03/2021

EEX-ATEX

Online cursus IE-net

van 30/03/2021 tot 31/03/2021

Keuze van de redactie

(5/3) Computersimulaties in 4D maken hartchirurgie veiliger

(3/3) Windparken profiteren van sterke stroming in lagere atmosfeer

(2/3) Lockheed Martin gunt Feronyl contract binnen het F-35 programma

(1/3) Start bouw allereerste Vlaamse opleidingscentrum voor farma en biotech

(25/2) Nieuw platform biedt correctere berekening CO2-voetafdruk

(25/2) ABO-Group neemt Frans sonisch boorbedrijf over

>> 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...

Vlaanderen op tweede plek in Europees innovatieonderzoek

Het laatste Europese innovatieonderzoek toont dat de innovatiegraad in Vlaanderen voor 2016-2018 rond de 70% ligt. Daarmee behoort Vlaanderen tot de Europese top, enkel Estland doet beter.

Kunstmatige intelligentie: nieuwer is niet altijd beter - opinie

Wat triggert kopersverdriet? Sommigen voelen het al na enkele seconden na een impulsaankoop. We maakten het allemaal wel eens mee, maar dat maakt het er niet minder pijnlijk op.

Automatiseer met één voordelige kickstart

Heeft u weinig of geen ervaring? De SIMATIC S7-1200-starterkit is makkelijk, snel, compact en kostenefficiënt en bevat alle benodigde componenten om succesvol te automatiseren.

Opheffing moratorium leidt voorlopig niet tot meer faillissementen

Tijdens de maand februari 2021 gingen er 540 bedrijven failliet, een daling met 43% tegenover 2020. Januari en februari samengeteld toont 999 faillissementsuitspraken of 49,4% minder.

Project: software robots om administratieve routinetaken over te nemen

Het gebruik van databots, een toepassing van Robotic Process Automation (RPA), heeft het potentieel om automatisering snel en goedkoop toe te passen. VIL wil dit onderzoeken.

Start bouw allereerste Vlaamse opleidingscentrum voor farma en biotech

ViTalent en POM Antwerpen hebben het startschot gegeven voor bouw van allereerste opleidingscentrum voor farma en biotech in Vlaanderen. Vanaf begin 2022 worden opleidingen op maat aangebode

Watson-Marlow en Bredel vanaf nu onder één dak

De Watson-Marlow Fluid Technology Group (WMFTG) verzorgt vanaf nu de directe verkoop, de ondersteuning en de service van de industriële Bredel slangenpompen.

‘The 7 Transformations Experience’ - column

Hoe groot of klein ze ook is, en ongeacht de menselijke en financiële middelen waarover ze beschikt, uw onderneming is in staat om te evolueren. 'The 7 Transformations Experience' helpt.

Flexim lanceert nieuwe ultrasone flowmeters voor stoom

Met de FLUXUS ST en FLUXUS ST-HT serie kan verzadigde stoom gemeten worden zonder inbreng van sensors in de leiding of het openen van de leiding. Ook het verjongen van de leidingdiameters is niet langer nodig om de stoomsnelheid te verhogen voor het toe te passen meetprincipe, want de flow kan al gemeten worden vanaf 1cm/s.

Partners