I chimici dell'Università dell'Iowa effettueranno ricerche sugli effetti dei nanomateriali sull'ambiente e sulla salute umana utilizzando una rete di supercomputer finanziata dalla National Science Foundation degli Stati Uniti.

Sara E. Mason, professore a contratto presso il Dipartimento di Chimica, ha vinto un premio NSF che garantisce al suo team l'accesso all'Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE). Il progetto XSEDE collega computer, dati, e persone di tutto il mondo per stabilire un unico, sistema virtuale che gli scienziati possono utilizzare in modo interattivo per condurre ricerche. È stato avviato nel 2011 ed è stato rinnovato dalla NSF lo scorso agosto.

La NSF dice che "sarà il più avanzato, potente, e una solida raccolta di risorse e servizi digitali avanzati integrati nel mondo."

La sovvenzione dell'UI, valutato a $ 72, 503, essenzialmente dà tempo alla squadra di Mason sulla rete di supercomputer, cui possono accedere dai loro desktop. I ricercatori utilizzeranno quel tempo per studiare le nanoparticelle, materia troppo piccola per essere vista ad occhio nudo e presente in una gamma di prodotti, dalla crema solare alle batterie avanzate per veicoli ibridi ed elettrici.

Il team spera di definire meglio le interazioni atomo-atomo di varie nanoparticelle. Mason afferma che la sovvenzione "supercarica" ​​la sua ricerca computazionale.

"Per me, avere quattro borse di ricerca simultanee NSF è un grosso problema, e adesso, avere la spinta del tempo del computer ci permette di fare ancora di più, " dice Mason. "XSEDE ci consente di eseguire simulazioni utilizzando la meccanica quantistica e computer altamente parallelizzati. Il risultato è una nuova conoscenza chimica delle nanoparticelle naturali o ampiamente utilizzate. Possiamo quindi collegare la chimica a questioni più ampie, come la salute umana e il comportamento dei nanomateriali nell'ambiente".

Il gruppo di Mason mira a trovare e progettare nanomateriali più rispettosi dell'ambiente e della salute umana. Parte della ricerca significa provare nuovi elementi nei progetti computazionali per scoprire come interagiscono, così come i loro effetti collaterali, bene o male.

I computer XSEDE forniranno loro molta più potenza di calcolo per eseguire quegli esperimenti computazionali.

"Possiamo collettivamente fare molto di più in un periodo di tempo più breve, "dice Joseph Bennett, ricercatore co-principale della borsa di studio e ricercatore post-dottorato nel gruppo di Mason.

L'UI è una delle 15 istituzioni affiliate al Centro per le nanotecnologie sostenibili finanziato dall'NSF, dedicato allo studio dei meccanismi molecolari fondamentali attraverso i quali le nanoparticelle interagiscono con i sistemi biologici.