Schweizer Forscher identifizierten 90 bisher unbekannte Kristalle

25. September 2016, 14:05
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Thermodynamisch stabile Kristalle könnten als neue Werkstoffe zum Einsatz kommen

Basel – Chemiker der Universität Basel haben 90 bisher unbekannte Kristalle identifiziert, die als neuartige Werkstoffe in Betracht kommen. Dazu haben sie mittels Methoden der künstlichen Intelligenz die Eigenschaften von rund zwei Millionen Kristallen berechnet.

Untersucht haben die Chemiker das Mineral Elpasolith, das etwa in den amerikanischen Rocky Mountains zu finden ist, wie die Universität Basel mitteilte. Elpasolith sei in experimentellen Datenbanken einer der häufigsten Kristalle, der aus vier verschiedenen chemischen Elementen bestehen. Je nach Zusammensetzung weise das Mineral unterschiedliche Eigenschaften auf.

Ein Tag Rechenarbeit

Mithilfe statistischer Methoden, die auf sogenannten Machine-Learning-Modellen basieren gelang es den Forschern, die Bildungsenergien für rund zwei Millionen Kristalle zu berechnen, die theoretisch zusammengesetzt werden können. Bildungsenergien sind ein Indikator für die chemische Stabilität. Auf herkömmliche Weise hätte die Berechnung über 20 Millionen Rechenstunden gebraucht, nun gelangen sie binnen eines Tages.

Die 90 neu entdeckten Kristalle seien gemäß quantentechnischen Vorhersagen thermodynamisch stabil, heißt es in der Aussenudng. Einige weisen exotische elektronische Eigenschaften und ungewöhnliche Zusammensetzungen auf, wie die Chemiker im Fachblatt "Physical Review Letters" berichten. Die Arbeit entstand zusammen mit Forschern der Universität Linköping in Schweden.

Aufgrund der Entdeckungen der potenziellen Eigenschaften wurden Elpasolithe in die Werkstoffdatenbank "Materials Project" aufgenommen, wie es weiter hieß. Diese spiele eine zentrale Rolle innerhalb der Materials Genome Initiative, die 2011 von der US-Regierung lanciert worden war, um die Entdeckung neuartiger Materialien und Werkstoffe zu beschleunigen. (APA, 25.9.2016)

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