Niflheim

Screening af databaser er grundlag for udvikling af nye energimaterialer

tirsdag 06 dec 16

Kontakt

Karsten Wedel Jacobsen
Professor
DTU Fysik
45 25 31 86

Kontakt

Kristian Sommer Thygesen
Professor
DTU Fysik
45 25 31 88

Stadig flere computergenererede data og beregninger gør det muligt hurtigt at udvikle nye energimaterialer. En netop offentliggjort screening har haft fokus på materialer med lysabsorberende effekt. 

To forskere fra Villum Center for the Science of Sustainable Fuels and Chemicals på DTU Fysik er netop blevet bedt om at skrive et perspective (Et indlæg der redegør for perspektiverne inden for et område, red.) til det videnskabelige tidsskrift Science. En opfordring og anerkendelse, man som forsker ikke oplever hver dag. Det er sket på baggrund af deres indsats inden for beregning af atomare strukturer og opbygning af materialer.

”Resultater fra utallige laboratorieeksperimenter er gennem de sidste årtier offentliggjort og samlet i databaser, ligesom der er foretaget tusindvis af computerbaserede beregninger på baggrund af dette. Den tilgængelige viden er enorm, og vores perspective peger på, at der trods de store udfordringer med den store mængde data, der ikke umiddelbart er sammenlignelig og kompatibel, også er nogle meget lovende muligheder,” fortæller professor Karsten W. Jacobsen.

Spændende udvikling i computergenerede data åbner nye muligheder
Karsten W. Jacobsen har sammen med professor Kristian S. Thygesen i deres forskning konstateret, at der lige nu finder en interessant udvikling sted.

”Vi har på DTU Fysik selv opbygget databaser med computerbaserede beregninger, ligesom vi deltager i den store internationale NoMaD database. Begge steder med udgangspunkt i DFT, Density Functional Theory, der gennem beregninger af et materiales elektroniske struktur tilvejebringer oplysninger om dets egenskaber. Udfordringen har været brugen af fælles standarder, så alle forskere arbejder i enslydende filformater og dermed kan inddrage og bygge ovenpå andres resultater. Det er på dette punkt, at der lige nu sker en spændende bevægelse mod en konformitet, som åbner nye muligheder”, forstsætter Karsten W Jacobsen.

Beregninger som grundlag for materialer til katalysatorer til fremtidens brændstof
Konkret arbejder de to forskere i Villum Center for the Science of Sustainable Fuels and Chemicals med at udvikle bedre materialer til lysabsorbering til brug for fotoelektrokemi i bl.a. solenergi - og i sidste ende til produktion af brændstoffer. Alternativer til olie til eksempelvis flytrafikken er en af de to store udfordringer i forbindelse med udfasningen af fossile brændstoffer, som centret arbejder på at løse, og hvor udvikling af bedre katalysatorer også er en del af nøglen.

”Konkret har vi nu gennemført en screening af en række svovlholdige materialer i forhold til lysabsorbering, og kan begynde at udvikle, hvilke computerberegninger vi ønsker at gennemføre i de kommende år i et samspil med de fysiske eksperimenter med materialer, som også gennemføres i Villum Centret,” slutter Karsten W. Jacobsen.

I forhold til computergenererede beregninger forventer Karsten W. Jacobsen og Kristian S. Thygesen en hurtig, men dog ikke eksponentiel udvikling i fremtiden. De eksisterende beregninger kan karakteriseres som de lavest hængende frugter, og fremover vil beregningerne blive stadig mere komplicerede og dermed også tage længere tid at gennemføre.

Fakta
Udvikling i DFT beregninger i NoMaD databasen fra december 2014 til september 2016.

Materials data and discovery

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.