Вторник, 23 Июль 2019

Открытие российских химиков в разы ускорит поиск новых чудо-веществ - новости на сегодня 07.11.2018



Открытие российских химиков в разы ускорит поиск новых  чудо-веществ

7 Ноября 2018

МОСКВА, 7 ноября Химики из МФТИ, Сколтеха и Самарского технического университета в разы ускорили работу революционного метода USPEX, помогающего открывать гиперпроводники и причудливые соединения урана и редких металлов. Его новая версия была представлена в журнале Computer Physics Communications.

Химические свойства, структура и многие другие характеристики всех сложных и важных для человека молекул попадают тем, как взаимодействуют друг с другом их атомы, как устроены их электронные оболочки и как различные внешние критерии, такие как температура и давление, влияют на все эти вещи.

Несмотря на то, что работой всех этих элементов молекул управляют достаточно простые физические законы, в том числе принципы квантовой механики, предсказать их свойства или поведение крайне сложно. Это сплочённого с тем, что трудность расчетов резко растет с добавлением каждого нового электрона, из-за чего свойства даже простых микролитов и молекул почти невозможно проанализировать даже при помощи самых массивных суперкомпьютеров.

Известный российский химик Артем Оганов заметно упростил эту проблему еще в 2004 году, сотворил эволюционный алгоритм USPEX, допускающий быстро и точно вычислять свойства кристаллов разных веществ при самых разных температурах и давлениях, используя лишь их химическую формулу и названия элементов.

За будущие годы Оганов, а также четыре тысячи других ученых, использовали этот алгоритм для открытия огромного множества практически полезных и просто интересных веществ, в том числе необычных сверхпроводников на базе урана, настоящих соединений гелия, чрезвычайного прочного материала из вольфрама, идеальной взрывчатки из атомов азота и хрома, а также многих иных материалов.

Секрет успеха USPEX заключается в том, что он не перебирает все возможные комбинации атомов и конфигурации их электронных оболочек, а генерирует несколько случайных структур, формально совпадающих по составу с изучаемым кристаллом или молекулой. Затем он старается найти самые стабильные из них, используя своеобразный виртуальный аналог эволюционных процессов, скрещивая подобные комбинации атомов.

Подобный подход, как отмечает Бушланов, позволяет очень резко ускорить просчет свойств этих материалов, однако его можно заметно ускорить, если продлить качество самых первых случайно сотворённых структур. Если они будут изначально обладать более интересными свойствами, процесс их эволюции многократно ускорится, что снизит или требования к компьютеру, или повысит скорость поиска новых веществ.

Как это сделать? Ученые навели внимание на то, что все существующие в природе микролиты и молекулы устроены далеко не случайно. Как недавно подыскали российские химики, существует гарнитур из нескольких тысяч возможных рецептов организации атомов, определяющий конструкцию всех 200 тысяч неорганических соединений, известных науке.

Эти природные конструкции, как заметили Оганов, Бушланов и их коллеги, составляют абсолютное меньшинство в том наборе вариантов, которые вырабатывает USPEX на первых этапах работы. Подобное наблюдение заставило их проверить, что произойдет, если заставить метод использовать только подобные варианты способ организации молекул.

Как оказалось, подобное упрощение не ограничило то многообразие материалов, которые может вырабатывать USPEX, не зная ничего о структуре аналогичных веществ, но при этом оно ускорило любая работу алгоритма примерно в три-четыре раза. Оганов и его коллеги надеются, что это улучшение поможет предсказывать свойства более сложных кристаллов и молекул, а также начать систематически изучать действие веществ, находящихся на грани стабильности.




Редактор рубрики


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через сервисы представленные ниже:


Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Зато от души: фото шпаргалки, по которой Трухильо пел \




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

16 Мая 2019, 07:52 Nikolaj

Добрый день! О расшифровке рукописи Войнича Джерардом Чеширом. Я занимаюсь ее расшифровкой и получил положительные результаты. В отличии от британского академика, я могу их показать. ... »

30 Сентября 2018, 15:16 Alexander

Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ... »

5 Сентября 2018, 20:43 Larisa

"С жалобами на подземные толчки". Забавно)) ... »

27 Мая 2018, 04:50 Irina

Ошибка: До 2014 года только в Паттайе, по данным таиландских властей, бредили более 60 тысяч россиян. ... »

26 Мая 2018, 02:52 evgen69th

Здесь есть нацеленный обман, т.к. "аналогов которому в России до сих пор не существовало" - это откровенная ложь. Уже 17-й сезон существует Байкальский проект - https://baikalproject.com - который является первопроходцем образовательной ... »

29 Апреля 2018, 17:49 Denis

Точно Шмаков говорит, не допустят депутаты такого "равноправия" с обычными людьми. Подзажрались уже, даже если раньше были рабочими. пять лет в думе и бронзовеют. Хотя, было бы прикольно посмотреть, как они ... »

27 Апреля 2018, 07:39 Дина

Назначение Медведева на этот пост вновь будет большой ошибкой Президента. Мы голосовали за Путина без Медведева, ибо тот ,несмотря на хвалебные отчеты, практически саботирует вместе со своим кабинетом все инициативы Путина. ... »

Новости шоу-бизнеса

Вещи Маргарет Тэтчер выставят на аукцион в Нью-Йорке

Вещи Маргарет Тэтчер выставят на аукцион в Нью-Йорке

МОСКВА, 23 июля –. Личные вещи первой женщины премьер-министра Великобритании Маргарет Тэтчер на общую сумму 30 тысяч фунтов стерлингов выставят на торг в США, сообщает Daily Mail. Среди вещей Библия, резервуар церковных гимнов и синий костюмчик, в котором железная леди часто появлялась … Прочитать