Модель для предсказания свойств графена разработали в Японии
Математическую модель для предсказания свойств углеродных наноматериалов разработали в университете Тохоку, 4 июня сообщает журнал Carbon.
Изменение геометрии трехмерного (3D) графена, который состоит из сетей атомов углерода, путем добавления химических веществ или введения топологических дефектов, может, например, улучшить его каталитические свойства. Но ученым было трудно понять, почему именно это происходит.
Новая математическая модель, получившая название стандартная реализация с отталкивающим взаимодействием (SRRI), раскрывает взаимосвязь между этими изменениями и вытекающими из них свойствами. Ей требуется меньшая вычислительная мощность, чем типичной модели, используемой для этой цели, называемой теорией функционала плотности (DFT).
Затем команда изготовила материал и определила его свойства с помощью сканирующей электрохимической клеточной микроскопии.
«Наша математическая модель может быть использована в качестве эффективного инструмента предварительного отбора для изучения новых двумерных и 3D углеродных материалов с уникальными свойствами перед применением DFT-моделирования. Это показывает важность математики в ускорении проектирования материалов», — говорит Мотоко Котани.
В дальнейшем ученые планируют использовать свою модель для поиска связей между конструкцией материала и его механическими и электронно-транспортными свойствами.
