您的位置:首页 >iEAS系统 >

游戏科学工作室(走近大科学装置丨照亮微观世界的光——探访合肥光源)

导读 游戏科学工作室文章列表:1、走近大科学装置丨照亮微观世界的光——探访合肥光源2、Gaussian 计算静电云图确定吸附位点3、前巫师3总监新工作室获网易投资:凑齐最后拼图4、手

游戏科学工作室文章列表:

游戏科学工作室(走近大科学装置丨照亮微观世界的光——探访合肥光源)

走近大科学装置丨照亮微观世界的光——探访合肥光源

国家同步辐射实验室是1983年4月批准建立的我国第一个国家级实验室。实验室建有我国第一台自主建设的专用同步辐射光源——合肥光源,主要面向先进功能材料、能源与环境、物质与生命科学交叉等领域的研究,为我国基础科学及基础应用科学提供先进的研究平台。合肥光源的光与普通的光有何区别?又是如何产生的呢?跟随记者一起去探访吧!

记者:许杨 屈彦

编辑:许杨

许杨工作室、安徽分社科学岛工作室制作

新华社音视频部出品

Gaussian 计算静电云图确定吸附位点

计算背景:

利用高分子有机物等活性材料对有毒分子、原子、离子在真空、水溶液、有机溶液等环境下吸附,已是当今环境科学、矿物学、土壤化学等学科领域研究的热点。但如何确定最佳吸附位点以计算其吸附能就显得尤为重要。

现阶段多数物质的吸附均依据粒子间的静电吸附靠近,从而得到进一步的稳定吸附。如何确定活性材料的吸附位点难以从常规测试中得到,EDS测试难以识别具有相同元素的不同吸附位点,因此通过计算机模拟计算化学物质的静电势来确定吸附位点以及计算结合能是一个非常好的选择。

主要步骤:

(1) 利用GaussView或其他软件绘制出待计算物质的分子模型(以阳离子树脂为例);

(2) 选择合适的泛函、基组以及溶剂环境进行结构优化,同时务必记得要保留chk文件(要不然结果中没有静电势)

(3) 使用GaussView打开计算完成后的chk/fchk/fch文件,右键Results→Surface/Contours…

在Cube Available一栏中选择Cube Action→New Cube

结果计算完毕后在Surfaces Available中选择New Mapped Surface,在弹出窗口中选择ESP,点击ok,依据体系原子个数和电脑显卡能力不同,等待几秒到几分钟不等。(MO和Dencity可能需要依据需求进行修改)

(4) 对结果的可视化方式进行合适修改后,一个漂亮的静电势图片就出来了,依据上方的比例尺可以看出红色是负电,蓝色是正电,比例尺极值数值可以修改,图片颜色也会相应变化。

(5) 我们的三价Cr离子带正电,所以倾向于吸附在图中红色(负电)的部分,具体位点可在Gaussian默认储存文件位置找到.cub 文件,里面会列出几个较正和较负位点的坐标以及值。

总结:

将电荷极小值坐标复制到gjf文件中,赋予该坐标Cr原子,打开后适当调整即可。依据最佳吸附位点的计算,可对后续材料改良、新材料制备等进行预测,对后续实验具有指导性意义。

欢迎大家关注我们的公众号"320科技工作室"联系我们.

前巫师3总监新工作室获网易投资:凑齐最后拼图

近日,前《巫师3》总监以及许多前CDPR资深人士组建的新工作室Rebel Wolves宣布,它们已经获得了网易游戏的战略投资。

Rebel Wolves已经获得了中国科技巨头网易游戏的战略投资合作伙伴关系。因此,网易收购了该工作室的少数股权,但Rebel Wolves将保留完全的运营独立性和对项目的完全创意控制权。

前《巫师3》总监表示:“有一家全球领先的游戏公司支持我们,对Rebel Wolves整个团队来说是一个极大的信心提升和肯定。”网易提供的资金是全速前进所缺的最后一块。有了制作世界级AAA级游戏的资源,我们现在可以专注于最重要的事情,那就是开发游戏,据悉,Rebel Wolves的第一款游戏是一款3A级黑暗奇幻动作RPG。游戏将使用虚幻5开发。

手机游戏也带不动,15年后中国游戏市场终于停止了增长

在大众认知中,手游游戏应该是一个“吸金行业”。毕竟和传统的“买断制”游戏相比,免费下载但处处内购的手机游戏显然更符合大多数消费者对“免费游戏”的认知。事实上也确实如此,根据《2022年1-6月中国游戏产业报告》中的数据:1月至6月,中国游戏用户规模约6.66亿人,且上半年中国游戏市场实际销售收入就达到了1447.89亿元。无论和哪个游戏市场相比,国内游戏市场都是一股不容忽视的强大力量。

图片来源:中国音数协游戏工委

但如果我们对比往年数据,不难发现一个问题:从2015年至2021年,中国市场实际销售收入都在稳步提升,仅在2018年上半年稍稍放缓。而今年上半年1447.89亿元这个数字虽然壮观,但却是自2015年以来出现的第一个收入下滑的成绩,同比增长率为-1.8%。

这还只是整个游戏市场的统计数据,如果把目光放到移动游戏(手机游戏)的数据上,实际差异更为明显。和去年同期相比,中国移动游戏市场实际销售收入为1104.75亿元,而这个数字在2021年为1147.72亿元,22年的数据同比减少了3.74%。

图片来源:中国音数协游戏工委

换句话说,即使是国产手游这种传统意义上的“吸金兽”,放在今年也不好使了,国内游戏市场真的开始“降温”了。

那么问题来了,为什么过去8年内都行得通的手游“吸金招数”,在今年突然间就行不通了呢?

收入下滑原因

对此,小雷认为游戏市场在2020年就应该遇冷了,只不过是突如其来的疫情和居家生活为游戏行业带来了喘息的空间与“续命”的鸡血。

回看我们最开始提到的中国游戏市场实际销售收入图,不难发现在17年后,国内游戏市场实际销售收入就已经放缓了增速,其增长率也从曾经的20%、30%大幅回落到个位数的5.23%与8.59%。

直到疫情经济出现,因电影、演出、出行等文旅行业“壮士断臂”,游戏成为了当时“更健康”的娱乐方式,国内游戏市场实际销售收入才再次出现双位数增长。

另一组数据也可以辅助证明这一观点:根据统计,中国游戏用户规模(下文以玩家规模代称)自2016年以来增速一直在放缓,但在2019年却有着22.25%的增幅。玩家规模也来到了6.44亿人。

图片来源:中国音数协游戏工委

再联系到手游收入下滑的幅度与手游玩家数量下滑幅度并不匹配,不难看出玩家流失并不是2022年上半年手游收入下滑的主要原因,疫情期间“一不小心把收入冲高了”,才是出现这种现象的直接原因。

此外,从游戏玩家规模与游戏收入下跌幅度不匹配这一点上,我们也不难发现游戏玩家的消费欲望也有所降低,而这种情况其实是国内经济大环境与手游行业两个因素共同影响的结果。

游戏行业"路走窄了"

首先,疫情的出现对实体经济造成了一定的冲击,国内整体经济形势也开始放缓,而这最直接的影响就是失业率的提升与收入的下降。在就业与收入的“双重威胁”下,年轻人的抗风险能力正逐渐下降。而其中最直观的体现就是当下年轻人越来越不愿意花钱了。

众所周知,游戏并不是生活基本要素,而是一种排在衣食住行之后的“精神追求”。在这种大环境下,游戏玩家消费的意愿本身就有所降低。

另一方面,游戏行业自身不稳定的特点也是收入下滑的其中一个原因。根据法律法规与有关规定,游戏必须先拿到版号才有资格讨论发行与收入,而在2022年4月,时隔两百六十多天后,国家新闻出版署才公布了今年首批国产网络游戏审批消息,共有45款游戏获得了版号。

但问题是,游戏公司不可能拿到版号后才开始筹集团队开发游戏。这种情况也导致了绝大多数小型游戏工作室都没有足够的资金“熬过”停发版号的寒冬期。再加上疫情的影响,游戏行业出现退潮其实也不是什么让人感到意外的事情。

那么面对即将来临的国内游戏“寒冬”,国内游戏开发者又有什么方式自保手段呢?答案只有两个字:出海。

出海只是新落脚点

虽然同比增长率也在放缓,但和已经出现负增长的俄国内游戏市场相比,中国自主研发游戏在海外市场的实际销售收入依旧保持增长态势:2022年上半年,海外实际销售收入就达到了89.89亿美元,和去年同比增长6.16%。

不可否认,由于起步时间早,海外游戏市场有着更为成熟的市场发展。这对国内游戏开发者来说也是不错的发展机遇。但与此同时,更成熟的海外游戏市场也意味着更激烈的市场竞争。

从国产移动游戏海外市场收入前100的类型分布来看,策略类依旧是国产游戏的核心竞争力,占比达35.81%;角色扮演类与设计类紧随其后,占比分别为16.38和11.33%,这和海外主流手机游戏的类型排行还有一定差异。

另外,受国际形势影响,国内游戏出海面临的阻力和风险也持续增多,再加上海外收入增长也逐渐放缓,出海这条路也不是振兴国产游戏的长久之计。

但无论如何,游戏行业“退潮”已经无法避免,对国内游戏开发者来说,无论选择缩衣节食地“冬眠”还是转移战场“出海”,对他们来说,保存实力迎来下一次游戏行业的浪潮才是当下最重要的事。那些好不容易熬到版号但却早已破产倒闭的游戏公司就是最好的例子。

图片来源:雷科技

对游戏开发者来说,游戏就是生活,毕竟能活下来才是最重要的。作为文化产业中的一员,理想中的游戏行业最需要的从来都不是资金、技术或者宣发,而是一个好的创意,当然还有版号。

随着所谓游戏行业逐渐商业化,近几年我们能看到越来越多所谓的3A大作出现。这些游戏虽然画面和宣发都做得非常出色,有的更是在游戏发售之前就把联名款做到了各行各业。但由于游戏核心内容的缺失,这些游戏反倒成为了“空壳粪作”的代名词。其用户评价甚至不如一些真正用心对待玩家,尊重创意的独立游戏。

而游戏行业的退潮其实也给这些游戏工作室带来了更多打磨作品的机会,相信在下一个游戏浪潮时,我们能看到更多真正精品游戏出现在国内或海外市场中,以全新的角度向世界展示中国游戏的面貌。

基于VASP的锰铜基三维空心异质催化剂对NO和SO2的吸附特性研究

1研究背景

除了广泛应用于烟气脱硝的选择性催化还原(SCR)方法外,由于具有灵活性、可控性和应用环境兼容性等优点,将NO催化氧化为NO2是另一种有前途的方法。然而,烟气中NO和SO2的共存使得传统的催化剂容易失活。近年来,异质空心结构的催化剂在很多催化领域中得到了广泛的应用,通过控制催化剂异质界面间催化过程中的电荷转移方向,实现层区电荷定向移动,形成正负电荷层区,此种策略有利于催化反应之间的串联耦合,可以实现催化剂空间层的选择性吸附作用,为解决脱硝催化剂中毒提供了一条可行的路径。因此我们通过水热自模板法合成了锰铜基三维空心异质催化剂,通过vasp研究催化剂的电子结构信息(差分电荷),NO和SO2在该催化剂表面的吸附构型,吸附能

2 具体步骤

2.1 搭建锰铜基三维空心异质结构模型

首先是要搭建具有不同层间距的锰铜异质结构模型(2.0-3.0 ?),并进行单点能的测试。通过结构能量最小原则,以此来确定模型的初始层间距离(2.2 ?)。

Figure 1. a-k) Single point energy of CuOX@MnOX calculation with different layer distances.

为了进行对比研究,如下图所示,我们同时构建了单独的CuOX和MnOX模型,并对CuOX@MnOX,CuOX,MnOX进行了结构优化。

Figure 2. a) Optimized structures of CuOX@MnOX. b) Optimized structures of CuOX. c) Optimized structures of MnOX. The purple balls represent Mn, the red balls represent O, and the blue balls represent Cu.

2.2 差分电荷与吸附能计算

如图3所示,通过差分电荷的计算研究CuOX@MnOX异质结构的电子分布信息。根据定义,黄色的和绿色的密集度分别代表电荷的聚集和消耗。图3的结果表明,更多的电子聚集在界面区域,导致了界面化学键的共价特性。图3b表示沿CuOX@MnOXz轴的平面平均电子密度差,正负电子密度差分别对应于电子积累和消耗。结果表明,更多的电子从Mn2O3转移到CuO上面。

Figure 3. a) Charge density difference of CuOX@MnOX. b) Plane-averaged electron density difference along the z axis of CuOX@MnOX .

图4a-e显示了NO在CuOX@MnOX,CuOX,MnOX中的稳定吸附构型

当NO在CuOX@MnOX、CuOX和MnOX等催化剂中被吸附时,形成了O-N(1.47?)、Cu-N(1.51?)和Mn-N(1.68?)三种化学键,其吸附能分别为-0.89eV、-0.95eV和-1.44eV。结果表明,三种催化剂对NO具有很强的吸附作用。图4b-f分别显示了SO2在上述三种催化剂中的稳定吸附构型。前两种催化剂中SO2的吸附能分别为-0.26eV和-0.13eV,属于较弱的物理吸附。然而,在MnOX中吸附SO2时形成了Mn-O键(2.07 ?),其吸附能为-0.53eV,属于弱化学吸附。DFT计算结果表明,NO的吸附能力强于SO2。与CuOX和MnOX相比,CuOX@MnOX中NO的吸附位点从金属原子转移到表面化学吸附的氧(Oα)。因此,我们推测CuOX@MnOX的异壳空间结构产生的立体效应改变了催化剂表面的电荷分布,导致Oα的活性增加,成为主要的反应活性位点,更有利于NO的催化氧化。

Figure 4. a,c,e) Adsorption configurations of NO on the surfaces of CuOX@MnOX, CuOX, MnOX, respectively. b,d,f) Adsorption configurations of SO2 on the surfaces of CuOX@MnOX, CuOX, MnOX, respectively. The purple balls represent Mn, the red balls represent O, the blue balls represent Cu, the white balls represent N, and the yellow balls represent S.

3总结

该计算的主要难点是模型的搭建。模型搭建需要做到上下两种单层模型的匹配,合理的模型大小,能够满足课题组服务器的算力,因此调控异质结模型的搭建是比较难的一步,需要花时间搭建合理的计算模型,以此节约自己的机时,同时满足实验结果。

最后,如有催化模型搭建,vasp计算相关的要求,欢迎通过公众号联系我们哈。

公zhong号: 320科技工作室

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!