Исследователям из Сеульского национального университета удалось «взломать» один из самых консервативных процессов в материаловедении. Команда под руководством профессора Хо Вон Чжана разработала систему, которая проанализировала разрозненные данные сотен публикаций и предложила новые составы диэлектриков — изоляторов, способных накапливать заряд. Речь идет о создании экологичных конденсаторов для смартфонов и электромобилей, которые не теряют эффективности при экстремальном нагреве, сообщает Phys.org.
![]()
Фото из открытых источников / © GigaChat
Традиционный поиск новых материалов напоминает лотерею: ученые годами наугад смешивают вещества. Проблема усугубляется тем, что нужные цифры спрятаны по крупицам в текстах, таблицах и графиках тысяч разных работ, а условия измерений везде свои. Корейские специалисты пошли другим путем. Они скармливали нейросети информацию из 448 статей, превратив хаос графиков в чистую базу данных из 1202 записей. Затем алгоритм оценил около 150 миллионов виртуальных комбинаций элементов. После отсева по законам физики осталось всего 37 перспективных кандидатов.
В лаборатории синтезировали два состава с добавлением одного-двух процентов олова (Sn). Результат оправдал расчеты: материалы показали рекордную диэлектрическую проницаемость (более 3300 единиц) и сохранили стабильность в широком диапазоне температур. Этого оказалось достаточно, чтобы компоненты прошли сертификацию по международным стандартам X5R, X6R и X7R, которые используются в многослойных керамических конденсаторах. Если сравнивать с классическим титанатом бария, который сейчас добавляют во все подряд, новинки держат заряд гораздо ровнее при нагреве. Как выяснили авторы с помощью электронной микроскопии, атомы олова немного расширяют кристаллическую решетку. Это создает нужную неоднородность на микроуровне, за счет чего материал перестает «плыть» при изменении температуры.
Профессор Чжан подчеркивает масштаб сдвига: «Значимость этого исследования заключается не просто в прогнозировании производительности с помощью машинного обучения, а в интеграции информации, разбросанной по нескольким статьям, в набор данных для обучения».
Свинец десятилетиями был главным компонентом электроники именно благодаря своей предсказуемости. Отказаться от него индустрии мешала Директива RoHS, принятая Евросоюзом еще в 2003 году. Она жестко ограничила использование тяжелых металлов, но достойной альтернативы до сих пор не было. Теперь же искусственный интеллект одним махом закрывает этот пробел. Кстати, это уже второй громкий успех группы Хо Вон Чжана за последнее время: ранее их алгоритмы нашли дешевый катализатор на основе вольфрама для производства зеленого водорода, о чем также сообщал Nature Communications.
