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
حجت‌الاسلام قمی: جنگ واقعی بر سر «تحریف واقعیت» در ذهن مردم است
نیاز انقلاب به شخصیت‌هایی چون آیت الله مهدوی‌کنی بیشتر احساس می‌شود
نتایج انتخاب رشته آزمون کارشناسی رشته‌های علوم پزشکی آزاد اعلام شد
نتایج نهایی پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی سال ۱۴۰۵ اعلام شد
کارت آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی منتشر شد
ثبت ۱ میلیارد تراکنش در جنگ ۴۰ روزه
واکنش به آسیب کابل‌های اینترنت در تنگه هرمز
تبدیل جیوه به طلا محقق شد
برای نخستین بار: ترمیم دی‌ان‌ای در بدن امید تازه برای درمان یک بیماری ژنتیکی نادر
آغاز ثبت‌نام آزمون دکتری از ۳ آبان: برگزاری آزمون در بهمن ماه
تمدید مهلت ثبت‌نام در سومین جشنواره ملی نشان نیکوکاری
برگزاری یادنامه شهید علی لاریجانی به همراه رونمایی کتابی از او
پناهیان: توجه به ادبیات روایی در مسیر تحول فرهنگی ضروری است
بازیگر «هک‌ها» از فلسطین دفاع کرد؛ پرداخت مالیات برای تامین نسل‌کشی
سینمای کوتاه در محاصره کلیشه‌هاست؛ از فقر ایده تا چالش میزبانی!
طرح یک سریال عاشقانه برای شبکه نمایش خانگی؛ تکرار «پوست شیر» طبیعی است
کمال تبریزی: فیلمسازان جوان از تقلید فاصله بگیرند
جزئیات کنسرت تازه مجید انتظامی اعلام شد؛ شنیدن ملودی‌های خاطره‌انگیز
وقتی «قطع رابطه» سفارشی می‌شود؛ چرا تولید اثر هنری با ریسک همراه است؟
مرثیه‌ای که هنوز با صدای دلتنگی حضرت زینب(س) شنیده می‌شود
انقلابی‌تر بودن با فحش رکیک‌تر ثابت نمی‌شود؛ هنر ماندگار حضرت زهرا(س)
روایت «حماسه فاطمی» و دفاع حضرت زهرا(س) از امامت
اسامی معرفی شدگان چندبرابر ظرفیت آزمون دانشجومعلم سال ۱۴۰۵ اعلام شد
سخنگوی وزارت آموزش و پرورش: وجود ۴۰۰ مدرسه در کشور با یک دانش‌آموز
چرا خانواده‌های پرجمعیت بابت انتخابشان تحقیر می‌شوند؟
خطرناک‌ترین شکل انحراف دینی از دیدگاه حضرت علی(ع)
رویا نونهالی با یک سریال جدید به تلویزیون برمی‌گردد
شاهرخ فروتنیان مهمان یازدهمین قسمت برنامه «هم‌کلام» است.
فصل دوم «بهار شیراز» به آنتن می‌رسد؛ سریالی درباره دغدغه مردم معمولی
پشتیبانی سینمایی‌ها از نویسنده حامی فلسطین؛ بریتانیا تغییر مسیر دهد
آغاز ثبت‌نام بدون آزمون استعدادهای درخشان کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد
امکان قفل کردن محتوا در «چت‌جی‌پی‌تی» فراهم شد
هوش مصنوعی متا اطلاعات کاربران را فاش کرد
انتخاب رشته ۱۲۴ هزار نفر در پذیرش صرفاً بر اساس سوابق تحصیلی سال ۱۴۰۵
حجت الاسلام علوی تهرانی: تکریم حضرت زهرا (س) راه رسیدن به توحید است
«تقاطع خیابان روزولت»؛ روایت تاریخ شفاهی رایزن اقتصادی آمریکا در ایران
ساعت ۲۴ امشب آخرین فرصت ثبت‌نام در پذیرش رشته‌های بدون کنکور سال ۱۴۰۵
دانشگاه‌های ایران به روی دختران جمهوری آذربایجان باز است
آغاز ثبت‌نام پذیرفته‌شدگان کارشناسی ارشد دانشگاه تهران از فردا
هشدار مشاور وزیر علوم درباره سایه جنگ و شکاف اجتماعی
کتیبه‌پوشی زیبای حرم علوی در عزای شهادت حضرت زهرا(س)
تأسیس ۸ مؤسسه جدید فرهنگی قرآن و عترت
چه برنامه‌های تربیتی آموزشی روی کودکان و نوجوانان اثرگذار است؟
آیا جوان امروز کمتر تلاش می‌کند؟
هوش مصنوعی مایکروسافت در تشخیص بیماری دو برابر پزشک دقت دارد
وب سایت‌های دولتی پس از کشف شکاف امنیتی در خاموشی فرو رفتند
کشف نوع جدیدی از افسردگی که زنان را بیشتر گرفتار می‌کند
ادامه اختلال در چت جی‌پی‌تی در میان کاربران ایرانی
روباتی که روی دست چاقو کشید
شیخ طوسی هزار سال پیش درباره اعجاز و تحریف قرآن چه می‌گفت؟
کاظمی: ۱۱ هزار کلاس درس سال گذشته هوشمند سازی شد
خانواده در محاصره اندیشه‌های غربی؛ فقه اسلامی چه پاسخی دارد؟
مستند برنده اسکار در جشنواره مقاومت حضور دارد؛ اکران فیلم در میادین
«گربه سگ؛ نتانیاهو و ترامپ» طرح جدید شجاعی طباطبایی شد
روایتی از ۴ زن در اسارت؛ «سلول» تقابل امید و ناامیدی است
سریال «شکیب عیار» به نیمه رسید؛ اهمیت فیلمنامه آماده قبل از کلید زدن
جزئیات کنسرت علیرضا مشایخی و ماجرای داشتن پوست کرگدن در موسیقی!
دفاع شاعر مسلمان از شعر غزه که در پارلمان ولز اجازه خواندن نیافت
روایت پیشرفت باید از کتاب‌ها به کلاس‌های درس برسد
برگزاری آیین گشایش جشنواره دوازدهم خاتم؛ جشنواره خاتم جشنواره دلهاست
امکان جذب دانشجوی بین‌المللی به‌صورت کاملاً مجازی در ۶ دانشگاه
روبات انسان‌نما در کره جنوبی می‌تواند بار ۲۰ کیلویی را بلند کند
توسعه هوش مصنوعی زبان فارسی نیازمند سرمایه‌گذاری بلندمدت است
سواد رسانه‌ای؛ از مدرسه تا خانواده
منفوریت بهائیت در یمن، از علی عبدالله صالح تا سید عبدالملک حوثی
ایران آمادگی نصب گنبد جدید حرم حسینی را تا پایان سال دارد
اعلام نحوه تاثیر معدل در آزمون‌های علوم پزشکی؛ محاسبه نمره خارجی‌ها
رتبه امنیت سایبری بانک‌ها به‌زودی اعلام می‌شود
برترین دانشگاه‌های کشور در جذب دانشجوی خارجی معرفی شدند
تاسیس شعبه دانشگاه تهران در عراق با ۱۴ رشته؛ حل مشکل دانشجویان خارجی
آنتروپیک هوش مصنوعی را جایگزین نیروی انسانی تازه کار می‌کند
۲۹ دانشگاه میزان وثیقه تعهدات دستیاران پزشکی را اعلام کردند
نتایج اولیه رشته‌های دارای شرایط خاص دانشگاه علمی کاربردی اعلام شد
۲۰ درصد ظرفیت جذب عمومی به نخبگان اختصاص می‌یابد
ژاپن با پهپاد خرس‌ها را فراری می‌دهد
آغاز به کار آزمایشگاه تصویربرداری کوانتومی دانشگاه شهیدبهشتی
وزارت بهداشت نقشی در فرآیند بورس‌های تحصیلی دولت‌های خارجی ندارد
ساعت ۱۲ امشب آخرین مهلت انتخاب رشته در پذیرش بدون کنکور سال ۱۴۰۵
جابجایی ۲۹۱ میلیارد پیام توسط ۷۲ میلیون کاربر در شاد
نگرش انسان و برداشت های او از جهان در کتاب «تفاوت نگاه‌ها»
اعلام نحوه تاثیر معدل در آزمون‌های علوم پزشکی؛ محاسبه نمره خارجی‌ها
برترین دانشگاه‌های کشور در جذب دانشجوی خارجی معرفی شدند
تاسیس شعبه دانشگاه تهران در عراق با ۱۴ رشته؛ حل مشکل دانشجویان خارجی
انتخاب رشته ۱۲۴ هزار نفر در پذیرش صرفاً بر اساس سوابق تحصیلی سال ۱۴۰۵
اسامی معرفی شدگان چندبرابر ظرفیت آزمون دانشجومعلم سال ۱۴۰۵ اعلام شد
امکان جذب دانشجوی بین‌المللی به‌صورت کاملاً مجازی در ۶ دانشگاه
سریال «شکیب عیار» به نیمه رسید؛ اهمیت فیلمنامه آماده قبل از کلید زدن
ایران آمادگی نصب گنبد جدید حرم حسینی را تا پایان سال دارد
روایت پیشرفت باید از کتاب‌ها به کلاس‌های درس برسد
روایتی از ۴ زن در اسارت؛ «سلول» تقابل امید و ناامیدی است
دانشگاه‌های ایران به روی دختران جمهوری آذربایجان باز است
آغاز ثبت‌نام بدون آزمون استعدادهای درخشان کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد
شیخ طوسی هزار سال پیش درباره اعجاز و تحریف قرآن چه می‌گفت؟
کاظمی: ۱۱ هزار کلاس درس سال گذشته هوشمند سازی شد
منفوریت بهائیت در یمن، از علی عبدالله صالح تا سید عبدالملک حوثی
دفاع شاعر مسلمان از شعر غزه که در پارلمان ولز اجازه خواندن نیافت
روبات انسان‌نما در کره جنوبی می‌تواند بار ۲۰ کیلویی را بلند کند
«گربه سگ؛ نتانیاهو و ترامپ» طرح جدید شجاعی طباطبایی شد
سواد رسانه‌ای؛ از مدرسه تا خانواده
جزئیات کنسرت علیرضا مشایخی و ماجرای داشتن پوست کرگدن در موسیقی!
حجت الاسلام علوی تهرانی: تکریم حضرت زهرا (س) راه رسیدن به توحید است
توسعه هوش مصنوعی زبان فارسی نیازمند سرمایه‌گذاری بلندمدت است
آغاز ثبت‌نام پذیرفته‌شدگان کارشناسی ارشد دانشگاه تهران از فردا
مستند برنده اسکار در جشنواره مقاومت حضور دارد؛ اکران فیلم در میادین
امکان قفل کردن محتوا در «چت‌جی‌پی‌تی» فراهم شد
ساعت ۲۴ امشب آخرین فرصت ثبت‌نام در پذیرش رشته‌های بدون کنکور سال ۱۴۰۵
نتایج نهایی پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی سال ۱۴۰۵ اعلام شد
خانواده در محاصره اندیشه‌های غربی؛ فقه اسلامی چه پاسخی دارد؟
فصل دوم «بهار شیراز» به آنتن می‌رسد؛ سریالی درباره دغدغه مردم معمولی
سخنگوی وزارت آموزش و پرورش: وجود ۴۰۰ مدرسه در کشور با یک دانش‌آموز
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.