Nanoparticules atome par atome :Un nanocluster de type Keggin, visualisé ci-dessus, peut adsorber des cations toxiques (ions chargés positivement) dans l'eau. Crédit :groupe Sara Mason, Université de l'Iowa
Des chimistes de l'Université de l'Iowa rechercheront les effets des nanomatériaux sur l'environnement et la santé humaine à l'aide d'un réseau de superordinateurs financé par la National Science Foundation des États-Unis.
Sara E. Mason, professeur adjoint au Département de chimie, a remporté un prix NSF qui permet à son équipe d'accéder à l'Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE). Le projet XSEDE relie des ordinateurs, Les données, et des gens du monde entier pour établir un seul, système virtuel que les scientifiques peuvent utiliser de manière interactive pour mener des recherches. Il a débuté en 2011 et a été renouvelé par la NSF en août dernier.
La NSF dit qu'il "sera le plus avancé, puissant, et une solide collection de ressources et de services numériques avancés intégrés dans le monde."
La subvention d'assurance-chômage, d'une valeur de 72 $, 503, donne essentiellement du temps à l'équipe de Mason sur le réseau de supercalculateurs, auxquels ils peuvent accéder depuis leur bureau. Les chercheurs utiliseront ce temps pour étudier les nanoparticules, une matière bien trop petite pour être vue à l'œil nu et présente dans une gamme de produits, de la crème solaire aux batteries avancées pour véhicules hybrides et électriques.
L'équipe espère mieux définir les interactions d'atome à atome de diverses nanoparticules. Mason dit que la subvention « surchargera » sa recherche informatique.
"Tome, avoir quatre subventions de recherche NSF simultanées est un gros problème, et maintenant, avoir le boost du temps informatique nous permet de faire encore plus, " dit Mason. " XSEDE nous permet d'exécuter des simulations en utilisant la mécanique quantique et des ordinateurs hautement parallélisés. Le résultat est de nouvelles connaissances chimiques sur les nanoparticules naturelles ou largement utilisées. Nous pouvons alors connecter la chimie à des problèmes plus larges, comme la santé humaine et le comportement des nanomatériaux dans l'environnement.
Le groupe de Mason vise à trouver et à concevoir des nanomatériaux plus inoffensifs pour l'environnement et la santé humaine. Une partie de la recherche consiste à essayer de nouveaux éléments dans les conceptions informatiques pour découvrir comment ils interagissent, ainsi que leurs effets secondaires, Bon ou Mauvais.
Les ordinateurs XSEDE leur donneront beaucoup plus de puissance de calcul pour effectuer ces expériences de calcul.
« Nous pouvons collectivement faire beaucoup plus en moins de temps, " dit Joseph Bennett, co-chercheur principal sur la bourse et chercheur post-doctoral dans le groupe de Mason.
L'UI est l'une des 15 institutions affiliées au Center for Sustainable Nanotechnology financé par la NSF, consacré à l'étude des mécanismes moléculaires fondamentaux par lesquels les nanoparticules interagissent avec les systèmes biologiques.