第七十四章 实验想法(下)
“我之前的想法是从简单的结构入手,比如对第二代经典的P3HT给体材料进行改进,将其改造成D-A共聚物结构。”许秋道:
“只是现在听了学姐的一番话后……”
“动摇了?”陈婉清打断道。
“那倒没有,”许秋道:
“只是觉得应该设置一个止损的标准,比如三个月没有成果,就果断放弃这个研究想法。”
许秋发现之前顺风顺水的科研经历,让他有些过于乐观了,完全没有考虑过实验也可能会一直失败的情况。
他的两个工作,不论是柔性基底还是钙钛矿传输层,使用的有效层材料都是用别人研究出的,甚至材料都是买别人合成好的。
在实验前,他就能够估计出器件的性能上限,只需要去验证他的想法是否可行。
可现在他的研究领域,虽然还是在整个有机光伏的大框架下,但却是一个未知的小领域。
在这个领域中,他能够看到前面有人成功了,跑在了他的前面,比如做出PTB7-TH等材料的研究者们。
但是,许秋和他们并不在同一条赛道上,前人成功的经验并不能完全复制过来,只能作为参考。
考虑到他有模拟实验室这个底牌,实验速度是常人的1-2倍,三个月大约相当于小半年的时间。
如果过了这么久还毫无起色,也就该放弃了,然后再利用这段时间里积累的经验,寻找新的研究方向。
……
“那具体的想法呢?”陈婉清道。
“P3HT用的是噻吩单元,一般单个或多个噻吩单元可被认为是D单元,我想在里面添加一种A单元,从而形成D-A结构。”许秋道。
“嗯,据我所知,你说的这种体系目前还没有人做的很成功,你要是能成功的话,那可就能自成一个体系。”陈婉清道:
“不过,你也要知道其中的风险,没人报道不代表没人研究,有可能有人研究了,但是性能不好,文章发在了三四区,我们看不到罢了。”
“学姐,你就别打击我了,”许秋有些惆怅:
“对了,魏老师之前不是说,有什么想法可以用DFT模拟一下吗?”
“DFT啊,确实可以试一下,”陈婉清道:
“不过说实话,我感觉这个方法只能参考,现在使用它的人越来越少了,而且这个软件也好久没有更新了。”
“为什么啊。”许秋不解道。
“这是个模拟软件,把分子结构输入进去,通过计算,可以模拟出分子结构的三维图片,还可以预估分子轨道的分布和能级结构。
但主要是用来分析小分子的,我们做的高分子,只能把几个基本的结构单元画出来,进行模拟计算,结果的准确性不高。
我一般都是只是看看二面角,一般情况下分子的共面性越好,性能越好。
此外,还可以通过HOMO/LUMO能级分布,判断大分子主链的共轭程度。”
“不能把整个大分子弄进去吗?”许秋道。
“因为是模拟计算,你输入的原子数量越多,计算的复杂度就越高,所需要的算力越多。
我们又没有超算,平时算一两个结构片段都要半个小时,把整个分子都弄进去不得算上一个月。”
许秋心中盘算着能不能用系统升级一下DFT模拟计算的功能,不过这是之后的事情了,DFT的流程还没有学完。
“学姐,怎么画分子结构呢。”许秋道。
“哎呀,说了这么多,最重要事情的忘记教你了。”陈婉清尴尬道:
“要先去学校正版软件那里下载ChemBioOffice软件包,里面有很多的软件。
我们要用到的是Chemdraw软件,这是专门用来画分子结构的,不过,软件包有些大,你先用我的电脑画吧。”
陈婉清打开软件,一边示范,一边讲解:
“操作起来很简单,先选择一个ACS的模板,然后像画图一样把分子结构画出来就行了。
常用的苯环、噻吩环、碳碳单键、双键都有预设的图形,点击一下就能自动绘制。
像我们平常在文献中看到的分子结构基本都是用这个软件做出来的。
怎么样学弟,你学废了吗?”
“学会了,看着确实挺简单的。”许秋点点头。
“好呀,画完分子结构后,导出成.cdx格式的文件,就可以进行DFT模拟了。”陈婉清道:
“当然也可以用其他ChemBioOffice的软件打开,比如Chem3D,可以看到所绘制分子的球棍模型或者原子模型。”
……
两人将各自的分子结构画好后,拷贝到U盘中,前往魏老师办公室。
“怎么样,循环水修好了吗?”魏兴思问道。
“修好了,漏水原因是……”
许秋说了一半,看到陈婉清在疯狂给他使眼色。
他心思急转,莫非学姐是那个意思?
他继续道:
“是橡胶圈老化导致的,现在已经更换了新的橡胶圈,往储水舱中重新加了去离子水,已经不漏水了。”
“修好了就行,你们有其他的事吗?”魏兴思道。
“我们是来做DFT模拟的。”陈婉清道。
“行,你去操作吧。”魏兴思道。
陈婉清打开软件,以及TXT格式的软件操作说明书,一步步的对照着说明书操作,可以看出她也不是很熟练。
许秋复制了学姐的DFT技能、ChemBioOffice软件使用技能,并将大电脑复制到模拟实验室中。
DFT模拟一次只能计算一个分子结构。
因此,软件启动后,两人便离开了。
回到216。
“学弟刚才反应蛮快的嘛,领会到我的意思了?”陈婉清赞许道。
“当时就几秒的时间,哪能考虑那么多,我就是觉得多说多错,所以就只是简单的说了下原因。”许秋道。
“是这样的,实验室里有很多仪器,每个人都要负责一部分。”陈婉清道。
“我明白了,”许秋道:“蒸镀设备是学姐负责的啊。”
“对啊,所以出了问题我就有责任。”陈婉清道:
“如果是橡胶圈材料失效,这种意外的原因,魏老师还能接受。
但如果他知道是人为的原因,因为长期不换水导致的,我估计又要被他骂一顿了。
还好学弟反应快啊。”
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“只是现在听了学姐的一番话后……”
“动摇了?”陈婉清打断道。
“那倒没有,”许秋道:
“只是觉得应该设置一个止损的标准,比如三个月没有成果,就果断放弃这个研究想法。”
许秋发现之前顺风顺水的科研经历,让他有些过于乐观了,完全没有考虑过实验也可能会一直失败的情况。
他的两个工作,不论是柔性基底还是钙钛矿传输层,使用的有效层材料都是用别人研究出的,甚至材料都是买别人合成好的。
在实验前,他就能够估计出器件的性能上限,只需要去验证他的想法是否可行。
可现在他的研究领域,虽然还是在整个有机光伏的大框架下,但却是一个未知的小领域。
在这个领域中,他能够看到前面有人成功了,跑在了他的前面,比如做出PTB7-TH等材料的研究者们。
但是,许秋和他们并不在同一条赛道上,前人成功的经验并不能完全复制过来,只能作为参考。
考虑到他有模拟实验室这个底牌,实验速度是常人的1-2倍,三个月大约相当于小半年的时间。
如果过了这么久还毫无起色,也就该放弃了,然后再利用这段时间里积累的经验,寻找新的研究方向。
……
“那具体的想法呢?”陈婉清道。
“P3HT用的是噻吩单元,一般单个或多个噻吩单元可被认为是D单元,我想在里面添加一种A单元,从而形成D-A结构。”许秋道。
“嗯,据我所知,你说的这种体系目前还没有人做的很成功,你要是能成功的话,那可就能自成一个体系。”陈婉清道:
“不过,你也要知道其中的风险,没人报道不代表没人研究,有可能有人研究了,但是性能不好,文章发在了三四区,我们看不到罢了。”
“学姐,你就别打击我了,”许秋有些惆怅:
“对了,魏老师之前不是说,有什么想法可以用DFT模拟一下吗?”
“DFT啊,确实可以试一下,”陈婉清道:
“不过说实话,我感觉这个方法只能参考,现在使用它的人越来越少了,而且这个软件也好久没有更新了。”
“为什么啊。”许秋不解道。
“这是个模拟软件,把分子结构输入进去,通过计算,可以模拟出分子结构的三维图片,还可以预估分子轨道的分布和能级结构。
但主要是用来分析小分子的,我们做的高分子,只能把几个基本的结构单元画出来,进行模拟计算,结果的准确性不高。
我一般都是只是看看二面角,一般情况下分子的共面性越好,性能越好。
此外,还可以通过HOMO/LUMO能级分布,判断大分子主链的共轭程度。”
“不能把整个大分子弄进去吗?”许秋道。
“因为是模拟计算,你输入的原子数量越多,计算的复杂度就越高,所需要的算力越多。
我们又没有超算,平时算一两个结构片段都要半个小时,把整个分子都弄进去不得算上一个月。”
许秋心中盘算着能不能用系统升级一下DFT模拟计算的功能,不过这是之后的事情了,DFT的流程还没有学完。
“学姐,怎么画分子结构呢。”许秋道。
“哎呀,说了这么多,最重要事情的忘记教你了。”陈婉清尴尬道:
“要先去学校正版软件那里下载ChemBioOffice软件包,里面有很多的软件。
我们要用到的是Chemdraw软件,这是专门用来画分子结构的,不过,软件包有些大,你先用我的电脑画吧。”
陈婉清打开软件,一边示范,一边讲解:
“操作起来很简单,先选择一个ACS的模板,然后像画图一样把分子结构画出来就行了。
常用的苯环、噻吩环、碳碳单键、双键都有预设的图形,点击一下就能自动绘制。
像我们平常在文献中看到的分子结构基本都是用这个软件做出来的。
怎么样学弟,你学废了吗?”
“学会了,看着确实挺简单的。”许秋点点头。
“好呀,画完分子结构后,导出成.cdx格式的文件,就可以进行DFT模拟了。”陈婉清道:
“当然也可以用其他ChemBioOffice的软件打开,比如Chem3D,可以看到所绘制分子的球棍模型或者原子模型。”
……
两人将各自的分子结构画好后,拷贝到U盘中,前往魏老师办公室。
“怎么样,循环水修好了吗?”魏兴思问道。
“修好了,漏水原因是……”
许秋说了一半,看到陈婉清在疯狂给他使眼色。
他心思急转,莫非学姐是那个意思?
他继续道:
“是橡胶圈老化导致的,现在已经更换了新的橡胶圈,往储水舱中重新加了去离子水,已经不漏水了。”
“修好了就行,你们有其他的事吗?”魏兴思道。
“我们是来做DFT模拟的。”陈婉清道。
“行,你去操作吧。”魏兴思道。
陈婉清打开软件,以及TXT格式的软件操作说明书,一步步的对照着说明书操作,可以看出她也不是很熟练。
许秋复制了学姐的DFT技能、ChemBioOffice软件使用技能,并将大电脑复制到模拟实验室中。
DFT模拟一次只能计算一个分子结构。
因此,软件启动后,两人便离开了。
回到216。
“学弟刚才反应蛮快的嘛,领会到我的意思了?”陈婉清赞许道。
“当时就几秒的时间,哪能考虑那么多,我就是觉得多说多错,所以就只是简单的说了下原因。”许秋道。
“是这样的,实验室里有很多仪器,每个人都要负责一部分。”陈婉清道。
“我明白了,”许秋道:“蒸镀设备是学姐负责的啊。”
“对啊,所以出了问题我就有责任。”陈婉清道:
“如果是橡胶圈材料失效,这种意外的原因,魏老师还能接受。
但如果他知道是人为的原因,因为长期不换水导致的,我估计又要被他骂一顿了。
还好学弟反应快啊。”
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