Salthaugar á Salar de Uyuni, Bólivíu Jami Tarris/Stone RF/Getty myndir
Langvarandi ráðgáta um hvernig salt leysist upp í vatni hefur loksins verið leyst, þökk sé vélanámi.
Skilningur á öllu ferlinu um hvernig natríumklóríð, eða salt, leysist upp í vatni er mikilvægt fyrir ýmsar vísindagreinar, allt frá nákvæmum loftslagslíkönum til að búa til rafhlöður.
Vísindamenn hafa reynt að komast að því hvað gerist á sameindastigi með því að nota tölvuhermingar sem byrja með uppsetningu saltkristalla í vatni, en mikill fjöldi flókinna víxlverkana milli salt- og vatnssameindanna gerir það að verkum að það er óframkvæmanlegt að fara lengra en upphaflega. stigum.
Nú hafa Niamh O’Neill við háskólann í Cambridge og samstarfsmenn hennar notað vélanámslíkan til að spá betur fyrir um þessar flóknu samskipti, sem þýðir að líkanið getur skyggnst lengra fram í tímann í upplausnarferlinu.
Mikið af ráðgátunni um síðari stig upplausnar snerist um það hvort saltkristallinn brotnaði niður í sífellt smærri kristalla eða leystist skyndilega upp í einstakar jónir í einu – en líkan O’Neill og teymi hennar hefur sýnt að það er eins konar molnun.
„Við fáum sumar jónanna til að byrja með að leysast hægt upp, skref fyrir skref, og síðan kemst kristallinn á einhvern stað þar sem hann verður frekar óstöðugur og þá sundrast hann bara mjög hratt eða molnar,“ segir O’Neill.
Tauganetið gat spáð fyrir um þessar flóknu víxlverkanir vegna þess að það fékk mikið gagnasafn af smærri dæmum um hvernig saltjónir og vatnssameindir hafa samskipti og kraftana á milli þeirra, sem auðveldara er að reikna nákvæmlega út, segir O’Neill.
Christoph Schran , annar meðlimur rannsóknarteymisins við háskólann í Cambridge, segir að hægt sé að beita þessari aðferð til að reikna út hvernig önnur jónasambönd leysast upp, en líkanið þyrfti verulega aðlögun fyrir hverja tiltekna atburðarás.
Notkun betri gæðagagna til að koma inn í líkanið, auk þess að keyra fjölda hermuna, er ástæðan fyrir velgengni líkansins, segir Jiri Klimes við Karlsháskólann í Prag í Tékklandi. „Þessum mikilvægu óleystu spurningum [um saltupplausn] var svarað af þessu blaði.
En það eru samt einhver þokukennd hlið á því hvernig molnaferlið á sér stað, segir Klimes, sem gæti verið tilefni til frekari rannsókna. „Milli stöðugs taps jónanna og endahlutans þar sem allt er leyst upp, þá er þetta skyndilega molna og kannski er svolítið óljóst hvernig þetta gerist,“ segir hann.
Tilvísun: arxiv.org/abs/2211.04345
