Een paar van de mogelijkheden, bij elkaar gedroomd door kunstenaar Kelly Harvey.

Er bestaan 2,6 miljoen verschillende manieren om atomen te stapelen tot een zeolietstructuur die stabiel genoeg is voor praktische toepassing. En daarvan zijn er nog maar een paar honderd uitgeprobeerd dus er is nog genoeg te doen, stelt Rice University-onderzoeker Michael Deem.

Het tijdschrift Physical Chemistry Chemical Physics wijdt er binnenkort de voorpagina aan.

Zoals bekend zijn zeolieten poreuze materialen, voornamelijk opgebouwd uit aluminium, silicium en zuurstof. Dankzij de poriën werken ze als moleculaire zeef en , in veel gevallen, als katalysator voor chemische reacties. Daarbij zijn vorm en grootte van de poriën zowat eindeloos instelbaar.

In de natuur komen een kleine 50 verschillende zeolieten voor, en in de literatuur zijn tot nu toe een stuk of 150 synthetische zeolieten beschreven. Maar in 2007 wist de groep van Deem al aan te tonen dat er in theorie 3,4 miljoen zeolietsamenstellingen mogelijk moeten zijn. Ze kwamen tot die conclusie door supercomputers aan het onderwerp te laten rekenen, en bovendien 4.300 thuis-pc’s in te zetten op momenten dat die niets anders te doen hadden.

Als vervolg op dat onderzoek heeft de groep nu software ontwikkeld die de fysische eigenschappen van deze alleen in theorie bestaande zeolieten kan voorspellen. Na verwijdering van alle structuren die onstabiel zijn of waarschijnlijk niet te synthetiseren, hielden ze nog 2,6 miljoen mogelijkheden over die wél ineressant zouden kunnen zijn.

Voor elk van die 2,6 miljoen hebben ze een voorspelling gemaakt van de fysische en chemische eigenschappen, zoals de diëlektrische constante, de porie-afmetingen en het röntgendiffractiepatroon. Die gegevens zouden voortaan via de Predicted Crystallography Open Database voor iedereen beschikbaar moeten zijn.

bron: Rice

Onderwerpen