Дизайн новых материалов — это революция в материаловедении, в физике и в химии. До недавнего времени материалы открывались методом проб и ошибок или с помощью каких-то счастливых происшествий. Надеяться на такие способы легкомысленно, если мы хотим открывать материалы, которые обладают нужными для нас свойствами, и открывать их систематически и быстро. В этой связи интересна возможность прогнозирования новых материалов на компьютере. Данный курс будет посвящен именно этому. Основной акцент уделяется методам предсказания с помощью компьютера различных типов материалов для практических применений, а также новых типов химических веществ и вещества планетных недр. Все эти темы в совокупности опираются на одно и то же — на революционные методы прогнозирования состояния вещества только с помощью компьютера.
Лекция №9. Дизайн сверхпроводников, магнитов и взрывчатых веществ
Давайте рассмотрим взрывчатки. Большинство известных взрывчаток, по сути все хорошие взрывчатки содержат азот. Принцип работы взрывчатки можно свести к тому, что наиболее устойчивым состоянием атомов азота является молекула N2 с очень сильной тройной связью. Эта сильная тройная связь гораздо сильнее, чем три одинарные связи, образованные атомами азота. Поэтому если в двух соседних молекулах атомы азота «видят» друг друга, и вы их сталкиваете лбами, давая возможность создать молекулу N2, то мгновенно будет образована эта молекула с огромным выделением энергии. Это выделение энергии как раз и будет производить взрыв.
Лекция №10.Изучение вещества планетных недр
Такие явления, как землетрясения, вулканизм, континентальный дрейф, то, что мы называем «тектоника плит» — корни всех этих явлений находятся в недрах нашей планеты. Без понимания того, из чего состоит наша планета, мы никогда не поймем эти явления. К списку этих явлений также можно отнести существование земного магнитного поля. Вспомните компас, навигацию, а самое главное — без магнитного поля на Земле невозможна жизнь. Магнитное поле производится земным ядром — наиболее удаленной от нас оболочкой Земли. Не поймем ядро Земли — никогда не поймем магнитное поле.
