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研究表明五分之一的材料化学论文可能是错误的

公司能否依靠一两项科学研究的成果来设计新的工业流程或推出新产品?在材料化学的至少一个领域,答案可能是肯定的 - 但只有80%的时间。

科学研究结果的可复制性已成为研究界关注的主要问题,特别是在社会科学和生物医学科学领域。但是,工程领域和硬科学领域的许多研究人员对其结果的独立验证并没有感受到同样的关注程度。

一项新的研究比较了数千篇关于金属有机骨架(MOF)材料特性的论文报道的结果 - 这些材料是二氧化碳吸附和其他分离的主要候选材料 - 表明可复制性问题也应该成为材料研究人员关心的问题。 。

佐治亚理工学院研究人员检查的MOF材料中有五分之一的研究被认为是“异常值”,其结果远远超出通常用于评估研究结果的误差条。成千上万的研究论文仅产生了9种MOF化合物,其中4项或更多项独立研究允许对结果进行适当的比较。

“在基础层面上,我认为材料化学领域的人们认为事物是可重复的,并且他们可以依靠单一研究的结果,”佐治亚理工学院教授和John F. Brock III学校教授David Sholl说。化学与生物分子工程学士。“但我们发现,如果你随机抽出任何实验,那么结果完全错误的可能性就有五分之一 - 不仅仅是略微偏离,而是甚至不能接近。”

Sholl说,结果是否可以更广泛地应用于材料科学的其他领域等待进一步的研究。该研究的结果由美国能源部支持,于11月28日在ACS期刊“材料化学”上发表。

Sholl选择了MOF,因为他们是他实验室感兴趣的领域 - 他开发了材料模型 - 并且因为国家标准与技术研究所(NIST)和高级研究计划局 - 能源(ARPA-E)已经组装一个汇总MOF属性的数据库。共同作者Jongwoo Park和Joshua Howe使用荟萃分析技术来比较单组分吸附等温线测试的结果 - 在室温下可以去除多少二氧化碳。

这种测量很简单,并且有可用于进行测试的商业仪器。“社区人士认为这是一个几乎万无一失的实验,”Sholl说,他也是佐治亚州研究联盟能源可持续性杰出学者。

当研究人员在可比条件下对给定的MOF进行四项或更多项研究时,研究人员认为结果是确定的。

对材料科学中的错误的影响可能比其他研究领域的要小。但是公司可以使用仅仅一两项研究的结果来选择看起来更有效的材料,而在其他情况下,无法复制实验的研究人员可能只是转向另一种材料。

“最终的结果是资源的非最佳利用,”Sholl说。“任何使用一个实验得出材料比其他材料高出15%或20%的报告都应该受到极大的怀疑,因为在大多数情况下我们对这些测量结果不是很精确。”

为什么结果会有变化?例如,一些MOF可能是挑剔的,快速吸收影响吸附的水分。五分之一的“异常值”可能是材料污染的结果。

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