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量化孔形状相似性，寻找顶级材料易如反掌

来源: X-MOL 2017-08-21 11:46:15

纳米多孔材料广泛应用于气体分离、催化、药物载体等诸多不同领域。它的性能取决于化学组成和孔的形状，前者容易确定但后者却很难量化。到目前为止，化学家仅依靠视觉分析来判定两种材料的孔隙是否具有相似性。试想，若是能创造一种量化与比较孔隙几何相似性的方法，那么为一个给定的应用寻找到适合的纳米多孔材料，将变得更加容易。

近日，来自瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的Berend Smit教授及其团队做出了突破，他们使用拓扑数据分析（topological data analysis，TDA），开发出一种新的孔识别方法以定量评估孔结构的相似性并加以分类。该方法能够区分具有孔隙几何相似性的材料，也可根据给定结构筛选与之相似的材料。

研究人员首先采用“持续同调（persistent homology）”为给定的材料生成相应的条形码，这种条形码相当于数据库中每种材料孔结构所特有的“指纹”。然后研究人员将这些指纹进行比较，以计算两种材料孔形状的相似程度。利用这种方法，研究人员就可以识别并筛选出具有类似孔结构的材料。

材料学

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