為了了解工業(yè)溶劑的基本特性，辛辛那提大學(xué)的化學(xué)家轉(zhuǎn)向了超級計算機(jī)。加州大學(xué)化學(xué)系教授兼系主任托馬斯·貝克(Thomas Beck)和加州大學(xué)研究生安德魯·艾森哈特(Andrew Eisenhart)進(jìn)行了量子模擬，以了解碳酸甘油酯，碳酸甘油酯是一種生物柴油中的化合物，是一種常見的溶劑。

他們發(fā)現(xiàn)，該模擬為確定經(jīng)典模型所缺少的液體的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)性質(zhì)提供了有關(guān)氫鍵的詳細(xì)信息。該研究發(fā)表在《物理化學(xué)雜志》 B上。

碳酸甘油酯可能是電池等環(huán)境友好的化學(xué)溶劑。但是化學(xué)家必須更多地了解這些解決方案中發(fā)生了什么。他們研究了氟化鉀和氯化鉀的化合物。

艾森哈特說：“我們所做的研究使我們基本了解了分子結(jié)構(gòu)的微小變化會對整個溶劑產(chǎn)生更大的影響。” “以及這些微小的變化如何使其與非常重要的事物(如離子)相互作用，并且可以對諸如電池性能之類的事物產(chǎn)生影響。”

水似乎是一種簡單的溶劑，任何在咖啡中加糖攪拌的人都可以證明。

貝克說：“人們研究水已有數(shù)百年之久，伽利略研究了水中漂浮的起源。即使進(jìn)行了所有這些研究，我們?nèi)匀粚λg的相互作用沒有完全的了解。” “這是令人驚奇的，因為它是一個簡單的分子，但是行為卻很復(fù)雜。”

對于量子模擬，化學(xué)家們求助于UC的高級研究計算中心和俄亥俄州的超級計算機(jī)中心。量子模擬提供了一種工具，可以幫助化學(xué)家更好地理解原子級上的相互作用。

艾森哈特說：“量子模擬已經(jīng)存在了很長一段時間。” “但是，最近不斷發(fā)展的硬件-圖形處理單元及其在解決這些問題時的加速性-使得我們有能力研究比以往更大的系統(tǒng)。”

貝克說：“與水相比，離子如何溶解在液體中?首先，我們必須了解液體的基本結(jié)構(gòu)。”

這項研究是由科學(xué)基金會資助的。

每個鋰離子電池均包含溶劑。尋找更好的可以改善能量存儲和效率。

貝克說：“世界正在朝著可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展。很明顯，風(fēng)能和太陽能將是其他綠色能源的兩個主要貢獻(xiàn)者。” “但是產(chǎn)生的能量是斷斷續(xù)續(xù)的。因此，您需要用于大規(guī)模儲能的方法，以便在多云兩天的情況下，城市可以保持運轉(zhuǎn)。”