Investigadores de la Universidad de Liverpool han desarrollado una estrategia guiada por computadora que condujo al descubrimiento de dos nuevos materiales en el laboratorio.

En un artículo publicado en Naturaleza , Los investigadores describen un algoritmo que utiliza la comprensión química de las estructuras de materiales conocidos para sugerir qué nuevas combinaciones de átomos crearán un nuevo material que es estable y se puede sintetizar. Luego, los investigadores pudieron crear dos nuevos materiales en el laboratorio mediante una síntesis experimental guiada por cálculos por computadora.

Descubrir nuevos materiales ha sido un proceso lento e intensivo, ya que existen millones de posibles combinaciones de moléculas y átomos. Exactamente qué combinaciones de elementos formarán materiales está controlado por la estructura que adopta el material (la disposición de los átomos en el espacio), que a su vez depende de qué elementos están involucrados, y cuántos de cada tipo. El desafío es encontrar aquellas combinaciones que sean estables y potencialmente sintetizables a partir de los millones que se crean.

Gran desafío

Químico de materiales de Liverpool, Profesor Matt Rosseinsky, dijo:"Comprender qué átomos se combinarán para formar nuevos materiales a partir del vasto espacio de posibles candidatos es uno de los grandes desafíos científicos, y resolverlo abrirá interesantes oportunidades científicas que podrían conducir a propiedades importantes.

"El paso clave en esta investigación fue la capacidad de generar un gran número de estructuras verdaderamente representativas que podrían usarse para evaluar qué combinaciones de elementos eran estables, lo que redujo enormemente el espacio que tenía que ser explorado experimentalmente, como tener un mapa con la dirección de alguien, en lugar de saber que viven en algún lugar de Londres ".

"Uno de los principales desafíos futuros en el descubrimiento de materiales es combinar la predicción de composición y estructura con la predicción de propiedades. Nuestros colegas en Liverpool, dentro del mismo proyecto financiado por EPSRC, han informado recientemente de un avance clave aquí, También en Naturaleza . "

El desarrollo de nuevos materiales se encuentra en el corazón de muchos de los científicos, desafíos tecnológicos e industriales hoy y en el futuro, por ejemplo, creando materiales avanzados para la generación y el almacenamiento de energía.

El artículo 'Descubrimiento acelerado de dos tipos de estructuras cristalinas en un campo de fase inorgánica compleja' se publica en Naturaleza .