Chemici van de University of Iowa gaan onderzoek doen naar de effecten van nanomaterialen op het milieu en de menselijke gezondheid met behulp van een netwerk van supercomputers dat wordt gefinancierd door de Amerikaanse National Science Foundation.

Sara E. Mason, universitair docent bij de afdeling Scheikunde, won een NSF-prijs die haar team toegang geeft tot de Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE). Het XSEDE-project verbindt computers, gegevens, en mensen van over de hele wereld om een ​​enkele, virtueel systeem dat wetenschappers interactief kunnen gebruiken om onderzoek te doen. Het is gestart in 2011 en is afgelopen augustus vernieuwd door de NSF.

De NSF zegt dat het "de meest geavanceerde, krachtig, en robuuste verzameling van geïntegreerde geavanceerde digitale bronnen en diensten in de wereld."

De UI-subsidie, ter waarde van $ 72, 503, geeft Masons team in wezen tijd op het supercomputernetwerk, waartoe ze toegang hebben vanaf hun desktops. De onderzoekers zullen die tijd gebruiken om nanodeeltjes te bestuderen - materie die veel te klein is om met het blote oog te zien en aanwezig is in een reeks producten, van zonnebrandcrème tot geavanceerde batterijen voor hybride en elektrische voertuigen.

Het team hoopt de atoom-tot-atoom-interacties van verschillende nanodeeltjes beter te definiëren. Mason zegt dat de subsidie ​​haar computationele onderzoek een "supercharge" zal geven.

"Naar mij, het hebben van vier gelijktijdige NSF-onderzoeksbeurzen is een groot probleem, en nu, met de boost van de computertijd kunnen we nog meer doen, "zegt Mason. "XSEDE stelt ons in staat om simulaties uit te voeren met behulp van kwantummechanica en sterk parallelle computers. Het resultaat is een nieuw chemisch inzicht in natuurlijke of veelgebruikte nanodeeltjes. We kunnen dan de chemie verbinden met bredere vraagstukken, zoals de menselijke gezondheid en het gedrag van nanomaterialen in het milieu."

De groep van Mason heeft tot doel nanomaterialen te vinden en te ontwerpen die gunstiger zijn voor het milieu en de menselijke gezondheid. Een deel van de zoektocht betekent het uitproberen van nieuwe elementen in computationele ontwerpen om erachter te komen hoe ze op elkaar inwerken, evenals hun bijwerkingen, goed of slecht.

De XSEDE-computers zullen hen veel meer rekenkracht geven om die computationele experimenten uit te voeren.

"We kunnen gezamenlijk veel meer gedaan krijgen in een kortere tijd, " zegt Joseph Bennett, co-hoofdonderzoeker van de beurs en een postdoctoraal onderzoeker in Mason's groep.

De UI is een van de 15 instellingen die zijn aangesloten bij het door de NSF gefinancierde Centre for Sustainable Nanotechnology, gewijd aan het onderzoeken van de fundamentele moleculaire mechanismen waarmee nanodeeltjes interageren met biologische systemen.