Машинное обучение ускорило создание супергидридов
Высокое давление превращает обычные материалы в нечто удивительное, но как именно — теперь знает искусственный интеллект.
Синтез сверхгидрида кальция под высоким давлением, воспроизведённый с помощью машинного обучения: поверхность гидрида кальция (CaH₂) плавится, поглощает молекулы водорода и превращается в упорядоченный сверхгидрид (CaH₄). Источник: R. Sato et al.
Ученые нашли способ синтезировать супергидриды — материалы, способные хранить водород в огромных количествах. Эти соединения могут стать основой для экологичного топлива будущего, но до сих пор их получение было сложным и дорогим из-за необходимости сверхвысокого давления.
Команда исследователей из Японии и Великобритании использовала машинное обучение, чтобы предсказать, как именно происходит синтез супергидрида кальция (CaH₆). Оказалось, что при высоком давлении поверхность обычного гидрида кальция (CaH₂) плавится, поглощает молекулы водорода и затем кристаллизуется в супергидрид.
Результаты опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
Раньше на подобные открытия уходили годы, — говорит Син-ити Оримо из Университета Тохоку. — Теперь мы можем моделировать реакции, которые раньше были загадкой.
Этот прорыв не только ускорит создание водородных хранилищ, но и поможет в разработке сверхпроводников для квантовых компьютеров и поездов на магнитной подушке.
Польза исследования
- Ускорение разработки материалов – машинное обучение сокращает время на поиск оптимальных условий синтеза.
- Практическое применение – водородное топливо станет доступнее, а сверхпроводники – дешевле.
- Фундаментальное понимание – теперь можно изучать химию высоких давлений без дорогостоящих экспериментов.
Хотя метод впечатляет, он пока опирается на ограниченные данные. Если модель обучали только на известных гидридах, она может «не увидеть» более сложные реакции.
Ранее ученые открыли ксеноновый метод хранения водорода.
