Pesquisadores da Universidade de Liverpool desenvolveram uma estratégia guiada por computador que levou à descoberta de dois novos materiais no laboratório.

Em um artigo publicado em Natureza , os pesquisadores descrevem um algoritmo que usa a compreensão química das estruturas de materiais conhecidos para sugerir quais novas combinações de átomos criarão um novo material que é estável e pode ser sintetizado. Os pesquisadores foram então capazes de criar dois novos materiais em laboratório por síntese experimental guiada pelos cálculos do computador.

A descoberta de novos materiais tem sido um processo lento e intenso, pois existem milhões de combinações possíveis de moléculas e átomos. Exatamente quais combinações de elementos formarão os materiais é controlado pela estrutura que o material adota (o arranjo dos átomos no espaço), que por sua vez depende de quais elementos estão envolvidos, e quantos de cada tipo. O desafio é encontrar aquelas combinações que são estáveis ​​e potencialmente sintetizáveis ​​a partir dos milhões que são criados.

Grande desafio

Liverpool Materials Chemist, Professor Matt Rosseinsky, disse:"Compreender quais átomos se combinarão para formar novos materiais a partir do vasto espaço de possíveis candidatos é um dos grandes desafios científicos, e resolvê-lo abrirá oportunidades científicas interessantes que podem levar a propriedades importantes.

"O passo principal nesta pesquisa foi a capacidade de gerar um grande número de estruturas verdadeiramente representativas que poderiam ser usadas para avaliar quais combinações de elementos eram estáveis, o que estreitou muito o espaço que precisava ser explorado experimentalmente - como ter um mapa com o endereço de alguém, em vez de saber que moram em algum lugar em Londres. "

"Um dos principais desafios futuros na descoberta de materiais é combinar a previsão da composição e estrutura com a previsão das propriedades. Nossos colegas em Liverpool, dentro do mesmo projeto financiado pelo EPSRC, relataram recentemente um importante avanço aqui, também em Natureza . "

O desenvolvimento de novos materiais está no cerne de muitas pesquisas científicas, desafios tecnológicos e industriais hoje e no futuro, por exemplo, a criação de materiais avançados para geração e armazenamento de energia.

O artigo 'Descoberta acelerada de dois tipos de estrutura cristalina em um campo de fase inorgânica complexo' é publicado em Natureza .