Metodo DEED per individuare le ceramiche a alta entropia

Credito: Hagen Eckert, Duke University

Ceramiche a alta entropia progettati con un metodo computazionale potrebbero essere usati per batterie, catalizzatori e dispositivi elettrici. Un gruppo di ricerca internazionale guidato dalla statunitense Duke University ha studiato i materiali molto tolleranti a calore e meccanica in collaborazione con Istituto Nanoscienze di CNR Modena e altri atenei americane. Il team ha sviluppato un sistema per individuare rapidamente i pezzi e le possibili formulazioni e trovare applicazioni nelle comunicazioni satellitari, nell'aeronautica e nei reattori nucleari. I risultati dello studio sono pubblicati sulla rivista Nature.

Il metodo DEED

Disordered Enthalpy-Entropy Descriptor identifica CAE e permette di capire se possono essere sintetizzate sperimentalmente. I ricercatori hanno trovato 900 formulazioni di materiali ad alte prestazioni, realizzati con carbonitruri o diborati, 17 dei quali poi prodotti e testati in laboratorio. Stefano Curtarolo della Duke University con Arrigo Calzolari di Cnr-Nano e i colleghi di Penn State University, Missouri University of Science and Technology, North Carolina State University, e State University of New York hanno creato lo algoritmo. I materiali sono composti da molti elementi chimici e molte combinazioni influenzano le proprietà. Impiegando Termodinamica, Meccanica Statistica e simulazioni quantistiche si velocizza il procedimento per trovare la combinazione degli elementi. Il sistema potrà trovare applicazione anche nella individuazione di ceramiche a alte prestazioni. 

Fonte: CNR