Dit voorstel is erop gericht om de tijd bij te houden van alle gebeurtenissen die plaatsvinden wanneer gastmoleculen over een kristaldeeltje van een nanoporeus materiaal worden gestuurd, zoals dat gebeurt bij katalyse, scheiding en detectie.

De observatie: Wanneer een toevoer van moleculen over een kristallijn nanoporeus raamwerk wordt gestuurd, vinden de volgende gebeurtenissen plaats: eerst moeten de moleculen het kristal binnenkomen, vervolgens reizen ze door het materiaal om interessante plaatsen te vinden waar ze adsorberen/desorberen of reageren en uiteindelijk verlaten de producten het kristal. Al deze gebeurtenissen worden gekenmerkt door enorm verschillende tijd- en lengteschalen, variërend van picoseconde tot seconde/uur en van nano tot micrometer. Lengte- en tijdsverschijnselen zijn verstrengeld - de dynamica wordt veranderd door wijzigingen op de lengteschaal - wat leidt tot spatiotemporele verschijnselen.

De leemte in onze kennis: We hebben onvoldoende kennis over karakteristieke tijdschalen van al deze gebeurtenissen en kunnen daarom de tijdas niet gebruiken als controleparameter om de functionaliteit van nanoporeuze materialen te sturen.

De hypothese: Door Machine Learning Potentials te koppelen, reactiepaden te ontdekken met geavanceerde kinetische theorieën, is het mogelijk om kinetische en tijdsinformatie te verkrijgen voor alle gebeurtenissen die plaatsvinden bij het kristaldeeltje van de nano- tot de mesoschaal met kwantum precisie.

De grote uitdaging: consistente kinetische modellen bouwen voor gebeurtenissen - reactie, diffusie, adsorptie - met ongelijksoortige tijdschalen, waardoor de dynamica van lokale en niet-lokale gebeurtenissen met elkaar in overeenstemming wordt gebracht.

De missie: Het opzetten van geïntegreerde reactiediffusiemodellen gebaseerd op onderliggende karakteristieke tijden/kinetiek verkregen met kwantumnauwkeurigheid.

Het resultaat: Spatiotemporele controle over nanoporeuze materialen die worden gebruikt in katalyse, scheiding, sorptie, detectie.

Het is TIJD om een tijdsperspectief te krijgen op functionele nanoporeuze materialen.