为了寻找更便宜的材料来模仿更纯净、更昂贵的材料，研究人员正在放弃预感和直觉，转而采用理论模型和纯粹的计算能力。

在一项新的研究中，来自杜克大学普拉特工程学院的研究人员使用计算方法确定了数十种铂族合金，这些合金以前不为科学所知，但可能被证明在广泛的应用中有益。

铂金被用来将汽车发动机排出的有毒气体转化为更无害的气体，生产高辛烷值汽油、塑料和合成橡胶，以及对抗癌症肿瘤的扩散。但任何购买过订婚戒指的人都知道，铂金戒指并不便宜。

如果在这项新研究中发现的化合物中，只要有一种在性能上与之相当，而且更便宜，那将对全球许多行业和环境都是一个福音。

杜克大学材料基因组学中心主任Stefano Curtarolo说:“我们正在研究‘昂贵’的特性，并试图开发‘便宜’。”“我们正在尝试自动化新材料的发现，并利用我们的系统走得更快。”

这项研究是奥巴马总统2011年发起的材料基因组计划的一部分。该计划的目标是支持中心、团体和研究人员加快发现和部署先进材料系统的步伐，这对实现21世纪的全球竞争力至关重要。这项研究发表在12月30日的美国物理学会期刊《物理学》上，并在同一期的一篇观点文章中得到了重点报道。

新的铂族化合物的鉴定取决于Curtarolo和他的团队花了数年时间开发的数据库和算法。Curtarolo和他的团队利用原子相互作用的理论从头开始模拟化学结构，筛选了数千种具有高稳定性可能性的潜在材料。经过近4万次计算，结果确定了37种新的铂族金属二元合金，包括锇、铱、钌、铑、铂和钯。

这些金属因其催化性能、耐化学腐蚀和在高温环境中的性能以及其他特性而受到重视。该小组的商业应用包括电气元件，耐腐蚀设备，燃料电池，化疗和牙科。由于它们在世界范围内的稀缺性，每种金属都能获得溢价。

现在要靠实验学家来生产这些新材料并发现它们的物理性质。先前的研究表明，Curtarolo的方法在生成新的、稳定的化合物的配方方面是非常准确的，但它们并没有提供关于它们行为的太多信息。

Curtarolo说:“我们发现的化合物几乎都是可以制造出来的。”“然而，我们并不总是知道它们是否有用。换句话说，干草堆里有很多针;这些针中有一些是金的，但大多数是毫无价值的铁。”

除了识别未知合金外，该研究还提供了已知材料的详细结构数据。例如，有迹象表明，有些可能在低温下结构不稳定。这并不明显，因为制造这种材料是困难的，需要高温或高压和非常长的平衡过程。

Curtarolo说:“我们希望提供一份目标清单，有助于更快、更便宜地识别新化合物。”“仅仅为了找到目标，从物理上研究这些潜在的组合就需要200到300名研究生花5年的时间。事实上，描述我们确定的目标应该会让实验学家忙上20年。”

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