Эксперты МФТИ разработали ИИ, в 10 раз быстрее синтезирующий материалы будущего

Фото из открытых источников

Учеными из Центра фотоники и 2D-материалов МФТИ разработан ИИ-алгоритм, способный вместо месяцев экспериментов за считаные дни предсказать новые стабильные двумерные материалы в зависимости от типа и подложки. Что в десятки раз ускоряет производство гибких дисплеев, мощных процессоров и медицинских сенсоров. Результаты исследования опубликованы на ресурсе nature.com.

Двумерными материалами называют соединения, атомы в которых расположены в одной плоскости и формируют «полотно» толщиной в один или несколько атомов. Они невероятно тонкие и обладают уникальными свойствами.

Самое известное из таких веществ — графен. В нём электроны способны двигаться почти без сопротивления, поэтому материал считается одним из лучших проводников в мире. Вот только при нанесении на стандартную кремниевую подложку он сразу резко ухудшает проводимость. 

Подобные эффекты нужно учитывать на этапе проектирования материалов. Только уже известные модели предсказывают структуры лишь изолированных двумерных материалов. Причём, это делают на базе сверхбольших вычислительных моделей, требующих огромных ресурсов и времени.

Новый метод объединил ИИ и фундаментальную физику, дабы просчитать структуру не просто изолированных двумерных материалов, а всей конструкции «материал-подложка» целиком с рекомендацией по выбору подложки.

Работу модели уже протестировали на системе молибден-сера (Mo-S) на сапфировой подложке (Al₂O₃). Алгоритм не только переоткрыл известную структуру, но и нашел ряд абсолютно новых.

Но найти материал — это лишь часть задачи. Еще важнее спрогнозировать, как его можно создать. Для чего учеными смоделированы условия выращивания двумерного материала и создана «дорожную карту» по его синтезу.