沸石是多孔铝硅酸盐矿物，可用于从动物饲料和洗涤剂到水过滤和核修复等各种领域。现在，一组瑞士研究人员通过应用瑞士国家超级计算中心 (CSCS) 的超级计算能力，对沸石有了惊人的新发现。
由伯尔尼大学的谢尔盖·丘拉科夫 (Sergey Churakov) 领导的研究人员研究了星陨石沸石族，这是沸石家族 93 种矿物的一个子类。在这一组中，当星太石族沸石中的阳离子被铅 (Pb) 取代时，他们发现了一个有趣的效果。
关于天然沸石需要了解的一件重要事情：它们通常有用的晶体结构在高温下会降解。但铅交换的钨铬钴合金并非如此：当它们的结构在高温下收缩时，它们会在超过 125 摄氏度的温度下再次膨胀。在这项研究之前，在沸石中没有观察到这种行为。
“我们首先推测系统中存在化学反应，基本上阳离子的形态随温度而变化，“Churakov 在接受CSCS 的 Simone Ulmer采访时说。“形态决定了铅络合物的化学成分，从而决定了它们的大小。通常人们会认为水合 [铅] 络合物会随着温度升高而失去水分子并变小，但水可能会发生一些离解和铅的氧化 。”
研究人员转向超级计算以了解为什么这些铅交换沸石表现不同——特别是 CSCS 的英特尔和 Nvidia 驱动的 Piz Daint 超级计算机，一个 21.2 Linpack petaflops HPE Cray 构建的系统，在最近的排名第 26 位500强榜单。通过在 Piz Daint 上进行一系列模拟，研究人员能够发现，在铅交换沸石中，加热时通常会从沸石中逸出的水反而与仍然困在多孔沸石结构中的铅分子聚集在一起。
