به گزارش ثریا - پراکسید هیدروژن یکی از پرکاربردترین مواد شیمیایی در زندگی روزمره و صنعت به شمار میرود؛ از ضدعفونیکنندهها و استریلسازی پزشکی گرفته تا پاکسازیهای زیستمحیطی و فرایندهای متنوع تولیدی. با این حال، بخش عمده پراکسید هیدروژن جهان همچنان از طریق فرایندهای صنعتی بزرگمقیاس و انرژیبر تولید میشود؛ روشهایی که هزینه بالا و ردپای زیستمحیطی قابلتوجهی دارند. همین موضوع سبب شده است پژوهشگران در سراسر جهان به دنبال راهکارهای پاکتر و کممصرفتر برای تولید این ماده حیاتی باشند.
در همین راستا، گروهی از پژوهشگران به یک دستاورد مهم علمی دست یافتهاند و یک چارچوب محاسباتی جدید ارائه کردهاند که میتواند کاتالیستهای کارآمد برای تولید پراکسید هیدروژن بهطور مستقیم از آب و برق را شناسایی کند. این پژوهش که در نشریه معتبر شیمیAngewandte Chemie International Edition منتشر شده، بر واکنش الکتروشیمیایی اکسایش دوالکترونی آب تمرکز دارد؛ واکنشی که امکان تولید موضعی، پاک و بالقوه پایدار پراکسید هیدروژن را فراهم میکند.
طراحی کاتالیست برای این واکنش، چالشی پیچیده بوده است. به گفته هائو لی، نویسنده اصلی این پژوهش، تنوع بالای کاتالیستها یکی از موانع اصلی به شمار میرود. کاتالیستها میتوانند در قالب آلیاژهای فلزی، اکسیدهای فلزی یا حتی مواد تکاتمی ظاهر شوند و هر یک ساختار اتمی متفاوتی دارند. همین تفاوتها باعث شده است مقایسه عملکرد آنها یا پیشبینی کاراییشان با یک روش واحد، دشوار و زمانبر باشد.
برای غلبه بر این مشکل، تیم تحقیقاتی روشی نوین برای توصیف جایگاههای فعال کاتالیستی در مقیاس اتمی ارائه کرده است. این روش که «تابع تقارن اتممحور وزندهیشده» نام دارد، آرایش هندسی اتمها و هویت شیمیایی آنها را در قالبی یکپارچه ثبت میکند. پژوهشگران این توصیفگرها را با مدلهای یادگیری ماشین و مدلسازی واکنشها ترکیب کردند تا بتوانند عملکرد مواد مختلف را با دقت بالا پیشبینی کنند.
نتایج بهدستآمده نشان داد که این چارچوب قادر است خواص کلیدی واکنش را در طیف گستردهای از انواع کاتالیستها پیشبینی کند. جالب آنکه این پیشبینیها تطابق نزدیکی با محاسبات دقیق کوانتومی و دادههای تجربی منتشرشده پیشین داشت؛ موضوعی که اعتبار و کارایی این روش را در میان مواد گوناگون تأیید میکند.
در گام بعد، پژوهشگران با استفاده از این مدل، غربالگری سریعی از کاتالیستهای بالقوه انجام دادند و در نهایت، اکسید لیتیوم اسکاندیوم با فرمول شیمیایی LiScO₂ را بهعنوان گزینهای بسیار امیدوارکننده شناسایی کردند. آزمایشهای عملی نشان داد که این ماده میتواند پراکسید هیدروژن را با بازدهی حدود ۹۰ درصد تولید کند و در عین حال، پایداری خود را برای نزدیک به یک هفته کارکرد مداوم حفظ کند.
هائو لی در توضیح اهمیت این دستاورد میگوید: این چارچوب به ما اجازه میدهد اطلاعات مقیاس اتمی را مستقیم به عملکرد قابلاندازهگیری پیوند بزنیم. چنین رویکردی، آزمونوخطا در توسعه کاتالیستها را بهطور چشمگیری کاهش میدهد و فرایند جستوجو را نظاممندتر میکند.
این چارچوب اکنون در «پلتفرم دیجیتال کاتالیست» پیادهسازی شده است؛ پایگاهی که بهعنوان بزرگترین بانک داده تجربی و محاسباتی کاتالیستها شناخته میشود و توسط آزمایشگاه هائو لی توسعه یافته است. کاربران این پلتفرم میتوانند بهصورت کارآمد، خواص واکنشها را پیشبینی کنند. از آنجا که این روش، کلاسهای مختلف مواد را بهصورت یکسان تحلیل میکند، قابلیت توسعه به فراتر از تولید پراکسید هیدروژن را نیز دارد.
به نقل از ستاد نانو، پژوهشگران امیدوارند این رویکرد مبتنی بر هوش مصنوعی، زمینهساز طراحی کاتالیستهای نوین برای سایر واکنشهای مهم الکتروشیمیایی شود و در نهایت، به تولید پاکتر مواد شیمیایی و توسعه فناوریهای انرژی پایدار در آینده کمک کند.
منبع : هوش مصنوعی
اقتدار دفاعی ایران، ایدهای نو در بازیهای رومیزی
۳۵ ثانیه، ۷۲۰ هزار گلوله در لامرد/ جنایتی که روایت نشد
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
معرفی چهار آلبوم موسیقی تازه وارد در فضای مجازی
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
پویش «ایران در پناه قرآن» تا پایان خرداد تمدید شد
برگزاری نمایشگاه معماری حرمین شریفین در مکه مکرمه
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
آیا در جنگ هرکاری مجاز است؟ نگاهی به اخلاق در میدان نبرد
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
آذینبندی و شادیهای عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد
فرایند محدودیت در اینترنت شفاف میشود؛ ماجرای اینترنت پرو و خط سفید چه بود؟
۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
تداوم فعالیت علمی دانشگاه شهید بهشتی با وجود آسیب در جنگ
ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان ایران
نسخه جدید چتجیپیتی؛ از تولید عکس تا رزرو سفر در یک پنجره
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
حضوری شدن برخی امتحانات دانشگاه علم و صنعت در مقطع کارشناسی
ایران در جمع ۶ کشور دارای توان ساخت تجهیزات پیشرفته کرایوژنیک
چرا نقش استادان دانشگاه فراتر از کلاس درس است؟
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
هوش مصنوعی زلزله یاب شد
ثبتنام خودکار ۸۵ درصد دانشآموزان ابتدایی در استان سمنان
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
هفته بینالمللی قرآن در کربلا افتتاح شد
چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟
ولایت فقیه یک هویت تمدنی و تاریخی برای ملت ایران است
تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوانسالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
دستگاههای اجرایی ملزم به استفاده از پیامرسانهای بومی شدند
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
پیش ثبتنام الکامپ ۲۹ آغاز شد
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵
جزئیات احکام انضباطی دانشجویان در ایمیل معاون دانشجویی دانشگاه شریف به اساتید
امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد
امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت میداد
خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند
موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کردهاند؟
زندگی امام موسی کاظم (ع) تابلویی تمامعیار از مدیریت بحران و کادرسازی دینی است
بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی میکند+عکس
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
متن جدید امیرحسین قیاسی در حمایت از ایران و در واکنش به جنگ
آیتالله مبلغی: نخستین ثمره استقامت، گشایش راهها و شکستن بنبستهاست
ثبت نام ۲ هزار هیئت جدید در سامانه عطر سیب/ رویکرد نمایشگاه امسال خانواده محور است
خدمترسانی موکب ها به زائران عید غدیر در نجف اشرف
روایتی از بزرگترین وقف درمانی تهران در کتاب «میراث فرمانفرما»
آخرین حضور و غیاب کودکان شهید میناب با حضور پرویز پرستویی
بازیگر معروف فیلم پدرخوانده ترامپ را ظالم و فاسد خواند
روایت الگوی خانواده موفق در «زندگی زیباست» رادیو معارف
آنچه سیاهچالهای عباسی درباره امام کاظم(ع) پنهان نکردند
چرا روایت ماکان نصیری از صدها گزارش خبری اثرگذارتر شد؟
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
خط فارسی، مرجعیت علمی ایران را منطقهای میکند
وزارت آموزش و پرورش اعلام برنامه امتحانات نهایی را تکذیب کرد
رویکرد تحولی سمپاد از تربیت دانشآموز موفق به سوی پرورش انسان اثرگذار
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
تعلل دولت در اجرای طرح ترمیم حقوق، شکاف بیاعتمادی را گسترش داد
نمایهشدن سه مجله دانشگاه تهران در کتابخانه دیجیتال آلمان
مصاحبه دکتری دانشگاه علامه طباطبائی از فردا آغاز میشود
یک روز جابجایی در برنامه امتحانات دانشگاه صنعتی شریف
اقتباسی عروسکی از رمان «اسب جنگی» به روی صحنه رفت
مساله وطن در صدای علیرضا قربانی و نجابتِ اندوه در آهنگ جدید او
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
جناب خان و هومن به آنتن تلویزیون برگشتند
کتاب برای رهبر شهید ابزار ساخت انسان و جامعه بود
پیکر آیتالله العظمی محمد اسحاق فیاض در کاظمین و کربلا تشییع شد
ممیزیهای فراوان کلینیک رویا صدای بازیگران را در آورد
حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است
جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
آغاز کلاسهای حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد
جزئیات ثبت نام آزمون دستیاری دندانپزشکی را اینجا بخوانید
غدیر؛ واقعهای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی
مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران میآید
آیتالله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیتالله خویی او را نور چشمش می دانست
بررسی وضعیت اشتغال بیش از ۴۰۹ هزار دانشآموخته/ علوم پزشکی در صدر اشتغال
تنگه هرمز را بیشتر بشناسید
حقوق اساتید چه نیازهایی را برآورده میکند؟
مرور آثاری که با موضوع غدیر خلق شدند
حجتالاسلام محمد قمی: نهضت خمینی همچنان ادامه دارد
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
اجماع اولیه فرو ریخت/ خبرگان بر روی رهبر شهید به توافق نرسیدند
سیمای فراتاریخی «قهرمان مردم» در لایههای هنر، عرفان و ادبیات
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
غدیرخم تبیینگر مدل حکمرانی الهی و الگوی زیست مؤمنانه است
غدیر برای کودک نیازمند تخیل است
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
سه انفجار خورشیدی در یک شبانهروز رخ داد
درک پیام غدیر؛ امامت، ستون فقرات حفظ اسلام در جامعه
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.