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Progettare i materiali grazie al supercalcolo

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La progettazione di nuovi materiali tramite il supercalcolo e le simulazioni è una frontiera emergente della ricerca di grandi prospettive. In questi giorni a Parigi è in corso un incontro tra i direttori dei Center of excellence che nel mondo si occupano di 'extreme scale simulations' di materiali. Fra loro, Elisa Molinari dell'Istituto di Nanoscienze del Cnr che coordina il centro europeo 'MaX-materials at the exascale' che ha sede a Modena.

"La potenza di calcolo raggiunta di recente dai supercalcolatori apre a una innovazione dirompente per la scienza dei materiali: spostare il centro della ricerca sui nuovi materiali dai laboratori alle simulazioni", spiega Molinari. "Con notevole risparmio nei tempi e nei costi di progettazione e di test, e con il design ad-hoc di materiali. Fino a pochi anni fa prospettiva irrealizzabile, ora tra le frontiere di ricerca grazie a big data e supercalcolo". 

"L'imminente salto all'esascala (con performance di calcolo e dati almeno mille volte quelle dei migliori supercomputer attuali) trasformerà in maniera dirompente lo studio e la progettazione di nuovi materiali e le loro funzioni", prosegue la ricercatrice. "Si prevede che il 'materials design' tramite simulazioni avrà un impatto nell'industria analogo a quello portato dalle simulazioni di fluidodinamica nell'automotive (con gli studi di fluidodinamica in gallerie del vento simulate e non più reali), o dalle simulazioni di dinamica molecolare nella progettazione di farmaci (drug design)".

L'Italia ha competenze avanzate per giocare un ruolo rilevante nel futuro High Performance Computing (HPC) europeo, un ambito di enorme impatto economico oltre che scientifico. L’Europa sta ora decidendo di investire su euroHPC come settore strategico per una nuova leadership tecnologica. 'MaX-materials at the exascale' è uno degli otto centri di eccellenza finanziati dalla Comunità Europea in questa prospettiva di leadership, dedicato alle applicazioni del supercalcolo. Ha sede a Modena presso l'Istituto nanoscienze del Cnr, che coordina le attività di 13 team di sei paesi europei (Italia, Spagna, Svizzera, Germania, Svezia, Regno Unito). 

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