“Thư viện thuộc tính” trực tuyến giúp tạo vật liệu nano an toàn hơn nhanh hơn

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một ‘thư viện đặc tính’ để giúp xác định tác động môi trường của vật liệu nano nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Trong khi vật liệu nano đã mang lại lợi ích cho nhiều ngành công nghiệp và cách mạng hóa cuộc sống hàng ngày, vẫn có những lo ngại về các tác động có hại tiềm ẩn – bao gồm các tác động độc hại sau khi tích tụ trong các cơ quan khác nhau và ảnh hưởng gián tiếp từ việc vận chuyển các chất đồng ô nhiễm.

Dự án NanoSolveIT do Liên minh Châu Âu tài trợ H2020 đang phát triển Phương pháp tiếp cận tích hợp dựa trên máy tính mang tính đột phá để kiểm tra và đánh giá (IATA) đối với sức khỏe và an toàn môi trường của vật liệu nano.

Trong hai năm qua, các nhà nghiên cứu từ Đại học Birmingham đã làm việc với các chuyên gia tại NovaMechanics, ở Nicosia, Síp để phát triển một hệ thống hỗ trợ quyết định dưới dạng cả phần mềm mở độc lập và nền tảng Đám mây.

Nhóm đã phát triển một thư viện đám mây có sẵn miễn phí chứa đầy đủ các đặc điểm hóa lý của 69 vật liệu nano, cộng với các bộ mô tả phân tử được tính toán để tăng giá trị của thông tin có sẵn, thông tin chi tiết được công bố trên NanoImpact.

Giáo sư Iseult Lynch, từ Đại học Birmingham nhận xét: “Một trong những hạn chế đối với việc áp dụng rộng rãi các phương pháp tiếp cận dựa trên máy tính là thiếu bộ dữ liệu chất lượng cao được tổ chức tốt hoặc dữ liệu với siêu dữ liệu phù hợp sẽ cho phép khả năng tương tác của bộ dữ liệu và kết hợp để tạo tập dữ liệu lớn hơn.

“Cung cấp thư viện các bộ mô tả được tính toán và thử nghiệm cho cộng đồng, cùng với mô tả chi tiết về cách chúng được tính toán là bước quan trọng đầu tiên để điền vào bản đồ dữ liệu này.”

Phát triển thư viện vật liệu nano dựa trên đám mây là ứng dụng dựa trên web miễn phí thứ năm mà dự án đã cung cấp.

Antreas Afantitis, từ NovaMechanics, nhận xét: “Trong hai năm qua, dự án này đã mang lại một số kết quả rất ấn tượng với hơn 30 ấn phẩm, đưa NanoSolveIT trở thành một trong những dự án tích cực nhất trong lĩnh vực an toàn vật liệu nano và không gian tin học.”

Mối quan tâm về vật liệu nano cũng phát sinh do việc đánh giá rủi ro đang bị tụt hậu so với quá trình phát triển sản phẩm, chủ yếu là do các phương pháp tiếp cận hiện tại để đánh giá mức độ phơi nhiễm, nguy cơ và rủi ro rất tốn kém và mất thời gian, và thường liên quan đến việc thử nghiệm trên các mô hình động vật. Dự án NanoSolveIT mong muốn giải quyết những thách thức này.

Sự phát triển mới nhất nhằm mục đích làm phong phú thêm kiến thức của chúng ta về các đặc tính của vật liệu nano và mối liên hệ từ đặc tính đến hiệu ứng (độc tế bào). Tập dữ liệu đã được bổ sung chi tiết chứa hơn 70 bộ mô tả cho mỗi vật liệu nano.

Tập dữ liệu được sử dụng để phát triển quy trình làm việc dựa trên máy tính nhằm dự đoán điện tích bề mặt hiệu quả của vật liệu nano (thế zeta) dựa trên một tập hợp các bộ mô tả có thể được sử dụng để giúp thiết kế và sản xuất vật liệu nano an toàn hơn và chức năng hơn.

Kết quả là dự đoán đọc qua mô hình đã được thực hiện công khai và tự do có sẵn như là một webservice thông qua Horizon 2020 (H2020) NanoCommons dự án và thông qua H2020 NanoSolveIT Nền tảng đám mây để đảm bảo khả năng tiếp cận với cộng đồng và các bên liên quan quan tâm.

Ngoài ra, bộ dữ liệu đầy đủ, sẵn sàng cho việc mô hình hóa tính toán thêm, có sẵn thông qua cơ sở dữ liệu NanoPharos, vì tập đoàn dự án hỗ trợ các nguyên tắc dữ liệu của FAIR – cam kết làm cho dữ liệu của nó có thể Tìm được, Có thể truy cập, Có thể tương tác và Có thể sử dụng lại.

Theo Scitechdaily