一种新的软件工具可以通过减少对材料特性的繁琐背景研究来加速材料科学研究。宾夕法尼亚州立大学和桑迪亚国家实验室的研究人员最近在编程平台 MATLAB 上推出了一款开源软件 propSym，用于计算描述金属、陶瓷或复合材料等固体物理特性所需的基本常数。

研究人员输入材料的物理特性和结构，程序生成其基本属性常数——研究人员对各种材料进行建模所需的关键值。

“一些物理模型包含成百上千个冗余组件，这会使模型不堪重负，”宾夕法尼亚州立工程学院工程科学和力学博士生、该论文的第一作者 Anubhav Roy 说。“该程序能够大大减少与具有固有晶体对称性的固体相关的任何物理特性的组件数量。”

研究人员开发了 propSym，其详细信息发表在《应用晶体学杂志》上，此前他们在与桑迪亚国家实验室的一项单独联合研究中找不到关于 langasite（一种用于传感和能量收集设备的材料）的可靠信息。

“传统上，基本常数和材料对称性之间的关系只能在教科书的附录或期刊文章的表格中找到，”领导该项目的宾夕法尼亚州立大学工程科学和力学助理教授克里斯托弗·库贝说。“经过彻底的搜索，我们无法找到有关蓝镧的几种非线性材料特性的参考数据。当数据可用时，我们发现参考文献之间存在拼写错误和不一致的情况。不正确的输入数据会破坏模型。”

Kube 和他的合作者使用 propSym 来确定 langasite 的特性，例如弹性和积累电荷的能力。但 Kube 强调该计划不仅限于这两个属性。

“该软件几乎适用于任何感兴趣的物理属性；可能性确实是无穷无尽的，”Kube 说。“最终，我希望 propSym 有助于降低复杂物理行为分析建模的进入门槛。科学中的许多现代问题通常被认为对于分析模型而言过于具有挑战性，而没有认真考虑分析方法。” 

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