納米多孔材料廣泛應(yīng)用于氣體分離、催化、藥物載體等諸多不同領(lǐng)域。它的性能取決于化學(xué)組成和孔的形狀，前者容易確定但后者卻很難量化。到目前為止，化學(xué)家僅依靠視覺分析來判定兩種材料的孔隙是否具有相似性。試想，若是能創(chuàng)造一種量化與比較孔隙幾何相似性的方法，那么為一個(gè)給定的應(yīng)用尋找到適合的納米多孔材料，將變得更加容易。
近日，來自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的Berend Smit教授及其團(tuán)隊(duì)做出了突破，他們使用拓?fù)鋽?shù)據(jù)分析（topological data analysis，TDA），開發(fā)出一種新的孔識(shí)別方法以定量評(píng)估孔結(jié)構(gòu)的相似性并加以分類。該方法能夠區(qū)分具有孔隙幾何相似性的材料，也可根據(jù)給定結(jié)構(gòu)篩選與之相似的材料。
研究人員首先采用“持續(xù)同調(diào)（persistent homology）”為給定的材料生成相應(yīng)的條形碼，這種條形碼相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫中每種材料孔結(jié)構(gòu)所特有的“指紋”。然后研究人員將這些指紋進(jìn)行比較，以計(jì)算兩種材料孔形狀的相似程度。利用這種方法，研究人員就可以識(shí)別并篩選出具有類似孔結(jié)構(gòu)的材料。
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