Giảm thiệt hại do ăn mòn kim loại nhờ phương pháp tính toán mới

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Oregon State và Đại học California, Berkeley đã phát triển một phương pháp tính toán mới kết hợp 2 kỹ thuật để đưa ra những dự đoán nhanh hơn, hiệu quả hơn và ít tốn kém.

Các phát hiện của các nhà nghiên cứu đã được xuất bản trong tạp chí Nature Communications với nhiều ứng dụng khác nhau, trong đó có thiết kế cầu, động cơ máy bay.

Giáo sư hóa học Doug Keszler thuộc Đại học Khoa học bang Oregon cho biết những kim loại trừ kim loại quý như vàng bạc đều phản ứng với nước.

Giám đốc Trung tâm Vật liệu Hóa học Bền vững thuộc Đại học Khoa học bang Oregon, Keszler cho biết: “Chúng tôi muốn dự đoán các phản ứng đặc biệt của kim loại, sự kết hợp của kim loại với nước và những sản phẩm từ các phản ứng này bằng phương pháp tính toán khác với việc xác định bằng thực nghiệm”.

Keszler lưu ý khi quan sát kim loại hòa tan trong nước, giả thuyết hóa học cho rằng hòa tan một kim loại sẽ thu được muối đơn giản. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng xảy ra.

Keszler cho biết trong nhiều trường hợp, kim loại ban đầu tan rã thành những cụm phức hợp chứa nhiều nguyên tử kim loại. Bằng phương pháp mới chúng ta có thể dự đoán được các loại cụm tồn tại trong dung dịch, do đó hiểu thêm về sự giải phóng kim loại.

Nghiên cứu các oxit kim loại và các nhóm hydroxit trong nước từ các nguyên tố nhóm 13 bao gồm nhôm, gallium, indium và thallium, các nhà khoa học đã kết hợp các tính toán cơ học lượng tử với phương pháp tiếp cận “nhóm phụ” để tạo ra sơ đồ Pourbaix.

Keszler cho biết phương pháp mới sẽ giúp việc thiết kế một loại thép mới cho xây dựng cầu hay tạo ra kim loại mới cho động cơ máy bay đơn giản hơn.

Thu Giang (theo Science Daily)