http://thundersnatch.livejournal.com/ (![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png)
thundersnatch.livejournal.com) wrote in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png)
ru_crunching2015-07-15 10:19 am
thundersnatch.livejournal.com) wrote in ru_crunching2015-07-15 10:19 am
виртуальный супер компьютер IBM нашел тайну чистой воды
Согласно статье, опубликованной сегодня в журнале Nature Nanotechnology, ученые обнаружили явление, в котором использование углеродных нанотрубок, при определенных условиях, может потенциально привести к более эффективной фильтрации воды с меньшими затратами и меньшим воздействием на окружающую среду.
Изучение исследователями нанотрубок - материала, который является многообещающим для различных технологий - было проведено в виртуальном суперкомпьютере, созданного IBM (NYSE:IBM), в котором добровольцы пускают по каналу излишнюю процессорную мощность их вычислительных устройств ученым для использования в проведении моделирования.
Углеродные нанотрубки - миниатюрные, полые конструкции из материала, связанного с графитом в карандашах - настолько малы, что они могут отфильтровывать примеси из воды, протекающей через них. Научное сообщество первоначально ожидало, что их узкие диаметры замедлят поток воды. Неожиданно, ранние эксперименты намекнули, что вода не задерживается ожидаемым образом, проходя через нанотрубки.
Чтобы понять почему, уважаемая группа международных исследователей во главе с учеными университета Цинхуа предприняли беспрецедентное, массивное компьютерное моделирование, на мощностях World Community Grid IBM, чтобы найти то, что было за этим сюрпризом. Предшествующие моделирования, выполненные в научном сообществе не смогли изучить процесс реального потока воды, поскольку это потребовало бы значительно более дорогую вычислительную мощность, чем обычно доступная.
Новые расчеты проводились с использованием больших вычислительных мощностей в crowdsourced World Community Grid компании IBM, который показал, что при определенных условиях, естественные, случайные тепловые колебания атомов в нанотрубках может оказать существенное влияние на воду, проходящую через них. Исследователи обнаружили, что эти колебания, называемые фононами, могут фактически увеличить скорость диффузии воды - вид потока - более чем на 300%, в результате снижения трения.
Исследователи во главе с Центром нано и микро механики в Университете Цинхуа в Пекине выполнили обширные моделирования, используя пожертвованные, излишки вычислительной мощности IBM в World Community Grid, которая впрягла три миллиона связанных компьютеров от более чем 700000 "граждан-ученых" добровольцев по всему миру. Почти 100 млн вычислений, выполненные виртуальным crowdsourced (толпоисточниковым?) суперкомпьютером IBM для вычисления проекта Computing For Clean Water стоило бы $ 15 миллионов долларов, если бы они были выполнены коммерчески и заняли бы более 37000 лет, если бы они были выполнены на однопроцессорном ПК. Вместо этого, работа была завершена без каких-либо затрат для ученых и за незначительное время.
С этим обретенным пониманием феномена, исследователи надеются оптимизировать нанотрубки и применить их для улучшения фильтрации воды и опреснения морской воды. Так как запасы пресной воды сокращаются по всему миру, улучшенный и менее дорогостоящий процесс очистки может помочь утолять жажду и выращивать сельскохозяйственные культуры. Почти один миллиард человек во всем мире не имеют доступа к безопасной питьевой воде.
Новое понимание этого явления также может привести к лучшему пониманию того, как химические вещества и лекарства проходят через крошечные каналы в стенах клеток человека, что может привести к улучшениям лекарств. При дальнейшем исследовании, также может быть возможным применить эти выводы для улучшения процесса, который создает энергию, когда пресная вода и морская вода смешиваются, процесс, известный как осмотическая энергия.
Международные сотрудники, которые способствовали этому важному открытию включают исследователей из университета Цинхуа, Университетского колледж Лондона, Тель-Авивского университета, Женевского университета, Университета Сиднея, Университет Монаш, и Сиань Транспортный Университета.
"До нашего проекта, моделирование течения воды в углеродных нанотрубок могло быть осуществлено только при нереально высоких условиях расходов", говорит Quanshui Чжэн, директор Центра Университета Цинхуа для нано и микро механики. "Благодаря crowdsourced World Community Grid компании IBM , проект Computing For Clean Water может распространить такие моделирования для исследования скорости потока всего несколько сантиметров в секунду, характеристик для рабочих условий реальных нанотрубок фильтров".
Статья полностью. (англ.)
Изучение исследователями нанотрубок - материала, который является многообещающим для различных технологий - было проведено в виртуальном суперкомпьютере, созданного IBM (NYSE:IBM), в котором добровольцы пускают по каналу излишнюю процессорную мощность их вычислительных устройств ученым для использования в проведении моделирования.
Углеродные нанотрубки - миниатюрные, полые конструкции из материала, связанного с графитом в карандашах - настолько малы, что они могут отфильтровывать примеси из воды, протекающей через них. Научное сообщество первоначально ожидало, что их узкие диаметры замедлят поток воды. Неожиданно, ранние эксперименты намекнули, что вода не задерживается ожидаемым образом, проходя через нанотрубки.
Чтобы понять почему, уважаемая группа международных исследователей во главе с учеными университета Цинхуа предприняли беспрецедентное, массивное компьютерное моделирование, на мощностях World Community Grid IBM, чтобы найти то, что было за этим сюрпризом. Предшествующие моделирования, выполненные в научном сообществе не смогли изучить процесс реального потока воды, поскольку это потребовало бы значительно более дорогую вычислительную мощность, чем обычно доступная.
Новые расчеты проводились с использованием больших вычислительных мощностей в crowdsourced World Community Grid компании IBM, который показал, что при определенных условиях, естественные, случайные тепловые колебания атомов в нанотрубках может оказать существенное влияние на воду, проходящую через них. Исследователи обнаружили, что эти колебания, называемые фононами, могут фактически увеличить скорость диффузии воды - вид потока - более чем на 300%, в результате снижения трения.
Исследователи во главе с Центром нано и микро механики в Университете Цинхуа в Пекине выполнили обширные моделирования, используя пожертвованные, излишки вычислительной мощности IBM в World Community Grid, которая впрягла три миллиона связанных компьютеров от более чем 700000 "граждан-ученых" добровольцев по всему миру. Почти 100 млн вычислений, выполненные виртуальным crowdsourced (толпоисточниковым?) суперкомпьютером IBM для вычисления проекта Computing For Clean Water стоило бы $ 15 миллионов долларов, если бы они были выполнены коммерчески и заняли бы более 37000 лет, если бы они были выполнены на однопроцессорном ПК. Вместо этого, работа была завершена без каких-либо затрат для ученых и за незначительное время.
С этим обретенным пониманием феномена, исследователи надеются оптимизировать нанотрубки и применить их для улучшения фильтрации воды и опреснения морской воды. Так как запасы пресной воды сокращаются по всему миру, улучшенный и менее дорогостоящий процесс очистки может помочь утолять жажду и выращивать сельскохозяйственные культуры. Почти один миллиард человек во всем мире не имеют доступа к безопасной питьевой воде.
Новое понимание этого явления также может привести к лучшему пониманию того, как химические вещества и лекарства проходят через крошечные каналы в стенах клеток человека, что может привести к улучшениям лекарств. При дальнейшем исследовании, также может быть возможным применить эти выводы для улучшения процесса, который создает энергию, когда пресная вода и морская вода смешиваются, процесс, известный как осмотическая энергия.
Международные сотрудники, которые способствовали этому важному открытию включают исследователей из университета Цинхуа, Университетского колледж Лондона, Тель-Авивского университета, Женевского университета, Университета Сиднея, Университет Монаш, и Сиань Транспортный Университета.
"До нашего проекта, моделирование течения воды в углеродных нанотрубок могло быть осуществлено только при нереально высоких условиях расходов", говорит Quanshui Чжэн, директор Центра Университета Цинхуа для нано и микро механики. "Благодаря crowdsourced World Community Grid компании IBM , проект Computing For Clean Water может распространить такие моделирования для исследования скорости потока всего несколько сантиметров в секунду, характеристик для рабочих условий реальных нанотрубок фильтров".
Статья полностью. (англ.)