7 Августа 2019
МОСКВА, 7 августа. Российские математики и физики выяснили, как можно улучшить качество нанотрубок и научиться гибко управлять их ростом, используя искусственный интеллект и нейросети. Их выводы были нарисованным в журнале Carbon.
Сложный процесс роста углеродных нанотрубок сдерживал развитие электроники на их основе на протяжении 25 лет. Мы полагаем, что наша методика поможет создать эффективное производство углеродных нанотрубок и распахнёт новые горизонты для их применения, ‒ заявил Альберт Насибулин, профессор Сколтеха.
С момента открытия углеродных нанотрубок в 1991 году ученые считали, что их ожидает большое грядущее в современной промышленности. У них есть множество полезных свойств – они хорошо проводят тепло и ток, отличаются высокой прочностью и механической устойчивостью. Но первые же опыты одобрили, что нанотрубки очень трудного использовать на практике из-за их малых размеров и сложностей в их соединении и сплетении в единые волокна.
Большие проблемы, как отмечают ученые, создает и то, что характеристики нанотрубок резким образом меняются при приумноженье их диаметра или повышении числа слоев внутри них. По этой причине большая часть наноматериалов изготавливаются из нанотрубок конкретной корпуленции и длины, и ошибки при их выращивании часто бурят подобную продукцию бесполезной. 23 августа 2018, 11:07Химики из России создали нанотрубки, сокращающиеся при нагревании
Реализации просторного потенциала нанотрубок мешает многофазный аффинаж их производства, контролировать который крайне непросто. Мы обеспечили использовать искусственные нейронные сети для анализа экспериментальных данных и колдовства эффективности синтеза однослойных углеродных нанотрубок, – добавляет Дмитрий Красников, коллега Насибулина по университету.
Подобные конструкции, как объясняют исследователи, сегодня обобщаются, используя три компонента – угарный и углекислый газ, а также специальный катализатор на базе ферроцена, соединения сталь и двух молекул ароматических углеводородов.
Каждое из этих веществ играет свою роль в сборе нанотрубок. Угарный газ служит сырьем для атомов углерода, из которых формируются их стенки, а ферроцен и СО2 заставляют его молекулы расщепляться и способствуют другому, что на поверхности частиц катализатора будут возникать не мультислойные, а однослойные нанотрубки.
То, как протекает этот процесс, зависит от множества параметров, в том числе температуры среды, давления и концентрации и тот и другого газа, скорости их движения через реактор и целого ряда других особенностей. Выбрав пять наиболее важных из них, российские математики и физики попытались научить искусственный интеллект предсказывать свойства будущих нанотрубок по значениям сих величин.
Для этого они провели лигу экспериментов и создали почти сто разных вариаций нанотрубок, меняя температуры, давление, состав смеси и скорость реакции. После этого ученые объединили эти замеры в базу данных и использовали ее для обучения нейросети. 26 декабря 2017, 12:09Ученые из России создали микротекстил, способный заглянуть в нанотрубки
Несмотря на столь небольшой набор примеров, нейросеть научилась достаточно точно прорицать уровень выхода, размеры, спектр и другие характеристики нанотрубок, опираясь на пять эти параметров. Ее работу ученые проверили, просчитав характеристики подобных наноструктур при помощи ИИ и затем синтезировав их на практике.
Успешная реализация этих опытов, как надеются исследователи из Сколтеха, привлечет более серьезное внимание к подобным исследованиям и позволит им создать более точные нейросети, натренированные на более масштабном пакете примеров. Это упростит синтез нанотрубок и позволит им проникнуть в микроэлектронику и другие сферы жизни человека.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....