h-BN封装氢键链耐热至1140K,无水质子交换膜新思路
Alexander V. Savin在arXiv(2609.10777,9月9日提交)用粗粒化模拟研究平铺h-BN衬底上的线性分子链:苯酚、对苯基苯酚、对乙酰氨基酚与对羟基苯甲酰苯胺可形成OH…OH…OH氢键链,解链温度分别为190/240/300/400K;用h-BN薄片范德华封装后链可保持至470/800/880/1140K,为高温无水质子交换膜提供候选材料路线。
共 9 篇 · B910化工 · AI 化学信息库
Alexander V. Savin在arXiv(2609.10777,9月9日提交)用粗粒化模拟研究平铺h-BN衬底上的线性分子链:苯酚、对苯基苯酚、对乙酰氨基酚与对羟基苯甲酰苯胺可形成OH…OH…OH氢键链,解链温度分别为190/240/300/400K;用h-BN薄片范德华封装后链可保持至470/800/880/1140K,为高温无水质子交换膜提供候选材料路线。
约克大学与谢菲尔德大学团队用原子力显微镜加原子级模拟,首次直接观测两条DNA双链沟槽对沟槽精准配对,证实约二十年前提出的DNA拉链模型:二价金属离子嵌入沟槽形成分子桥。配对强度存在序列热点,可用于定位基因组配对区段并设计定制DNA结构。
arXiv新论文(2609.09293)用机器学习原子间势eSEN-omol对含显式溶剂、最大5.4万原子的完整酶实现量子精度模拟:复现分支酸变位酶能垒趋势、解析PETase解聚关键中间态、区分磷酸转移机制,较典型QM/MM提速约1000倍且无需逐体系调参。
Samiha Sharlin等研究者开发反应体积偏置(RxVB)蒙特卡洛试探步,将粒子恒等切换与聚集体积偏置方法结合,用于高效采样Brønsted酸沸石等复杂流体中的化学吸附。在单点狭缝孔模型中接受反应事件数提升至90倍,统计效率净提升70倍,已在开源FEASST模拟工具包中发布,为分子筛催化与气体吸附模拟提供新工具。
8月25日提交至arXiv的模拟研究(Balaka Mondal与D. Thirumalai)基于序列依赖的三位点(TIS)模型,计算了短链均聚单链DNA在多价阳离子环境中的持续长度。研究发现dT30与dA30的持续长度在Mg2+、Ca2+中可由Debye长度定量描述,但在四价精胺中几乎不随浓度变化,模拟提示精胺分子与DNA的结合数在小值即告饱和。
7月23日,研究团队在arXiv发布OpenGEM26大规模分子数据集(20万独特分子、440万构象)及图神经网络势GPTFF-mol,能量平均绝对误差16 meV/分子(0.82 meV/原子),力预测优于ANI-2x,可高效模拟含硫氯有机分子。
瑞士研究团队开发了Drift-React框架,利用SE(3)等变生成模型从反应物和产物几何结构出发,仅需一次前向传播即可预测完整的化学反应路径和过渡态。该方法在Transition1x和Halo8数据集上验证,生成的最低能量路径(MEP)物理一致且准确捕捉能量瓶颈。对于过渡态预测,Drift-React达到了与最先进迭代模型相当的亚埃级精度,同时实现了数个数量级的加速,为大规模反应网络探索清除了关键计算瓶颈。
南佛罗里达大学David Simmons教授团队通过1500次分子动力学模拟(相当于15年计算时间),揭示了碳黑增强橡胶强度提升的根本机制:碳黑颗粒阻止橡胶拉伸时变薄,迫使体积膨胀,产生自对抗效应。该发现发表在《PNAS》,有望改变全球2600亿美元轮胎产业的试错式研发模式。
研究提出PROBE(Post-hoc Reliability from Backbone Embeddings)方法,将机器学习原子势(MLIP)不确定性量化重构为选择性分类问题。通过在预训练MLIP的冻结原子表征上训练紧凑判别分类器,PROBE生成单调跟踪实际误差的每预测可靠性概率,性能随骨干表达力增强而提升,且是后验和架构无关的。