ИИ поможет ученым из РФ в разработке новых сверхтвердых материалов

Российские ученые совершили прорыв в сфере материаловедения – внедрена система искусственного интеллекта, которая в несколько раз сокращает время разработки инновационных материалов. Решение – результат совместной работы Института искусственного интеллекта AIRI, «Сколтеха», Сбера и Томского политехнического университета (ТПУ).


Суть заключается в следующем: создание новых материалов требует нескольких лет и сложных расчетов с применением квантово-химических методов. Такие вычисления затрачивают невероятные мощности, ресурсы и время, а кроме того, сложность таких расчетов оказывается довольно высока.

Новая система для разработки материалов опирается на графовые нейросети (GNN), которые позволяют оптимизировать процесс разработки. Вместо длительного анализа возможных вариантов искусственный интеллект концентрируется на самых перспективных конфигурациях.

Во время испытаний нейросеть за несколько дней изучила 375 тысяч возможных структурных вариантов соединения вольфрама и бора, а затем отобрала среди них самые устойчивые разновидности. Если бы это были традиционные методы исследования, то подобный объем работы занял бы несколько лет.

В процессе тестирования системы, специалисты получили самый перспективный результат – пентаборид вольфрама с добавлением тантала. Эксперименты показали, что материал обладает улучшенными свойствами. Его можно использовать для производства износостойких и сверхтвердых покрытий и применять в различных сферах от медицинских соединений и даже до космических сплавов.

Совместная разработка ученых позволила получить универсальную методику, которую можно применять не только для боридов, но и находить с ее помощью совершенно новые функциональные материалы под любые промышленные задачи.

Технология прошла успешную проверку и тестирование в лабораториях Томского политехнического университета. Важно было подтвердить ее работоспособность и эффективность, чтобы в дальнейшем внедрять для решения практических производственных вопросов.

Отметим, что применение системы ИИ для получения материалов может революционно поменять весь подход к созданию сырья для различных отраслей промышленности. По сути, это будет технологический прорыв, который позволит экономить годы и создавать конкурентную продукцию.

Сокращение времени на вывод новых материалов, а также лабораторных издержек может оказать существенный экономический эффект. Разработка AIRI, «Сколтеха», Сбера и ТПУ обладает широким индустриальным потенциалом.

Материал найдет применение в машиностроении, авиастроении, электронике и медицине. Также нельзя забывать о его потенциальном международном значении, которое поможет укрепить позиции страны как в области искусственного интеллекта, так и в получении материалов нового поколения.

Технология уже привлекла внимание отечественных и мировых инвесторов. Сейчас сложно точно оценить, но стратегическое значение для промышленности этой разработки с высокой долей вероятности окажется крайне важным.