Caltech: Ученые нашли способ моделировать катализаторы за минуты, а не месяцы
Исследователи из Чикагского университета разработали новый метод под названием WASP (Weighted Active Space Protocol), который позволяет с высокой скоростью моделировать динамику катализаторов на основе переходных металлов.
Технология объединяет точность расчётов квантовой химии со скоростью машинного обучения, передает Caltech.
Актуальность разработки обусловлена тем, что каталитические процессы лежат в основе производства более 80% промышленных товаров. Однако до сих пор моделирование было затруднено из-за сложной электронной структуры переходных металлов.
Алгоритм, созданный командой под руководством профессора Лауры Гальярди, формирует волновые функции для новых геометрических конфигураций как взвешенную комбинацию уже существующих решений для близких структур. Наибольший вес в расчётах придаётся наиболее похожим конфигурациям.
Внедрение нового протокола позволило радикально сократить время вычислений. Симуляции, которые требовали многоконфигурационной точности и ранее занимали месяцы, теперь выполняются в течение нескольких минут. Это открывает возможность для проектирования катализаторов, устойчивых к воздействию высоких температур и давления.
Метод уже был успешно проверен на реакциях, активируемых термически. Следующим шагом исследователи называют адаптацию алгоритма для светоиндуцированных процессов с целью разработки эффективных фотокатализаторов.
