Это поможет предотвращать оползни, улучшать добычу нефти и даже делать лекарства эффективнее.

Результаты опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Почему это сложно

Частицы песка, почвы или лекарственного порошка ведут себя по-разному в зависимости от влажности, давления и других факторов. Обычные модели не учитывают все нюансы, особенно когда материал частично сухой, частично мокрый.

Как это работает

Команда профессора Чжао Цзидуна создала систему PUA-DEM, которая просчитывает взаимодействие каждой частицы с водой и воздухом. Это как симулятор, где учитываются даже мельчайшие силы — например, как капля воды скрепляет песчинки или как давление меняется в пористой почве.

Где пригодится

• Оползни: можно заранее предупредить об опасности.
• Сельское хозяйство: рассчитать, как вода проникает в почву, чтобы поливать поля эффективнее.
• Нефтедобыча: точнее предсказывать, как нефть движется в пластах.
• Фармацевтика: контролировать качество таблеток, чтобы каждая содержала точную дозу вещества.
• Еда: улучшить текстуру кофе, сахара или детских смесей.

Раньше мы упрощали расчеты, а теперь можем смоделировать даже микроскопические процессы, — говорит профессор Чжао. — Это меняет правила игры в строительстве, медицине и энергетике.

Следующий шаг — научить модель работать с частицами разной формы и учитывать химические реакции.

Это исследование решает конкретные проблемы:

• Безопасность: прогнозирование оползней спасет жизни.
• Экономика: оптимизация нефтедобычи и сельского хозяйства сократит затраты.
• Качество жизни: более точные лекарства и улучшенные продукты питания.
  Модель сократит разрыв между лабораторией и реальным миром, ускоряя внедрение технологий.

Главный вопрос — масштабируемость. Модель требует огромных вычислительных мощностей для сложных систем (например, горного массива). Пока неясно, как быстро ее адаптируют для массового использования.

Ранее ученые заявили, что оползни на самом деле намного фатальнее, чем считается.