Регистрация / Вход
текстовая версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

Суд Германии отклонил иски против транспортировки газа через "Северный поток-2"
Еврокомиссия отказалась обжаловать решение суда по газопроводу OPAL
Главная страница » Новости » Просмотр
Версия для печати
Российские химики выяснили, чем можно заменить алмазы
23.07.19 00:19 Наука, техника, образование

Анализ всей таблицы Менделеева при помощи уникальных алгоритмов позволил химикам их МФТИ и "Сколтеха" подобрать список кандидатов на роль полноценной замены для алмазов в буровых установках и прочих инструментах. Описание возможных "убийц бриллиантов" было представлено в Journal of Applied Physics.

"Мы создали своеобразную дорожную карту, которая поможет нашим коллегам-экспериментаторам выбрать удачные направления для поисков новых сверхтвердых материалов. Вычислительные методы помогут нам упростить эти поиски, сделав их более точными, дешевыми и быстрыми", — заявил Александр Квашнин, сотрудник "Сколтеха" и Московского Физтеха.

Химические свойства, структура и многие другие характеристики всех сложных и важных для человека молекул определяются тем, как взаимодействуют друг с другом их атомы, как устроены их электронные оболочки и как различные внешние факторы, такие как температура и давление, влияют на все эти вещи.

Несмотря на то, что "работой" всех этих элементов молекул управляют достаточно простые физические законы, в том числе принципы квантовой механики, предсказать их свойства или поведение крайне сложно. Это связано с тем, что сложность расчетов резко растет с добавлением каждого нового электрона, из-за чего свойства даже простых кристаллов и молекул почти невозможно просчитать даже при помощи самых мощных суперкомпьютеров.

Известный российский химик Артем Оганов решил эту проблему еще в 2004 году, создав эволюционный алгоритм USPEX, позволяющий быстро и точно вычислять свойства кристаллов разных веществ при самых разных температурах и давлениях, "используя лишь их химическую формулу и названия элементов".

За последующие годы Оганов, а также четыре тысячи других ученых, использовали этот алгоритм для открытия огромного множества практически полезных и просто интересных веществ, в том числе необычных сверхпроводников на базе урана, чрезвычайного прочного материала из вольфрама, "идеальной взрывчатки" из атомов азота и хрома, а также многих других материалов.

В своей новой работе Оганов, Квашнин и Захид Аллаяри (Zahed Allahyari), аспирант "Сколтеха", использовали новую версию USPEX для решения еще более серьезной задачи – поиска материала, который бы не уступал алмазу по твердости и износостойкости.

В этих поисках ученые использовали не конкретные комбинации элементов, а фактически всю таблицу Менделеева, перебрав комбинации самых разных элементов в попытках найти достойную альтернативу "главным друзьям девушек".

Пока ни один из уже известных и предсказанных учеными материалов не может приблизиться к алмазам по твердости или стойкости к повреждениям. Тем не менее, некоторые из ранее неизвестных веществ оказались достаточно перспективными для того, чтобы попытаться их синтезировать.

При этом, что самое важное, свойства всех известных сверхтвердых материалов были предсказаны с точностью, превышавшей 90%, что означает, что алгоритм работает очень точно. Это позволяет использовать его для дальнейших поисков подходящего "претендента" на трон самого твердого и прочного материала.

К примеру, ученые неожиданно обнаружили подобные свойства у гидрида марганца, материала, который, как считали Оганов и его коллеги, не мог обладать твердой фазой. Тем не менее, он оказался более твердым, чем стишовит, сверхтвердая форма двуокиси кремния, возникающая при ударах метеоритов, хотя и несколько менее износостойким.

Как отметил Квашнин, сейчас он участвует в проекте по синтезу пентаборида вольфрама, одного из сверхтвердых веществ, наиболее близких по своим характеристикам к бриллиантам. Он надеется, что эти опыты, а также последующие расчеты при помощи USPEX, помогут ученым понять, что именно управляет твердостью и прочностью разных материалов и создать достойного конкурента для алмазов.

 

 

alexku6924.07.19 08:36
Так "Российские химики выяснили, чем можно заменить алмазы" или "Пока ни один из уже известных и предсказанных учеными материалов не может приблизиться к алмазам по твердости или стойкости к повреждениям." ? Очередная "Россия построит на Луне базу" ? Зачем такие новости? Для духоподъемности?.. Так и так уже, как говорится подняли так, что дух вон...
Smallrat24.07.19 08:58
На самом деле, если я правильно понял новость, то что сделали эти люди гораздо круче искусственных алмазов. Создать модель описывающую свойства вещества, основываясь только на описании строения атомов составляющих элементов - это мне кажется чем то фантастическим. Перспективы использования такого метода могут быть очень и очень многообещающими. Если у них действительно 90% точности моделирования - то это наверное переворот.
dmsh24.07.19 10:44
Название программы ко многому обязывает УСПЕХ (USPEX)
Horza24.07.19 12:11
"Камень-ножницы-бумага"...
Железо обрабатывается твёрдыми сплавами - твёрдые сплавы есть лигатура с фольфрамом (последнего ~ 75%) - сами твёрдые сплавы обрабатываются техническими алмазами. КЭП задаёт вопрос:
Что самоё твёрдое - Алмаз!
(КЭП ) USPEX что твёрдое "почти как алмаз?" - пентаборид вольфрама!
Что "тоже твёрдое" - гидрид марганца! (КЭП)
- Петька, Прибор!!
- 20!
- Что 20?!
- А что "прибор"?
С чем сравнивают, в каких единицах измеряют? Нет ответа. Сколково же! Инновации! Чудеса! Карлики! Результат!
Фееричный итог - узнать что вольфрам твердый "почти как алмаз" с вероятностью "более 90%" Спасибо КЭП!
Сдаётся мне, что всё это очередное натягивание совы на глобус с целью создать видимость эффективности траты средств. Всё в духе Чубайса, который демонстрируя "результаты Роснано", с триумфом(!) показывал Лёше Навальному кусок проволоки или старой капельницы, обломанную пуговицу и ещё какую-то неидентифицируемую херь со словами ~ "..Вот ОНИ - НАНОТЕХНОЛОГИИ!"
Тут ровно та же самая история.
p.s. Лучше бы региональным отделениям РАН денег выделили!
_STRANNIK24.07.19 12:31
"Несмотря на то, что "работой" всех этих элементов молекул управляют достаточно простые физические законы, в том числе принципы квантовой механики,..."

....................

У журналиста большое и светлое будущее...

Касаемо темы. Оганов предложил действительно оригинальный подход. Т.н. эволюционный метод . Который коренным образом (в отличие от тупого перебора всех возможных состояний) сокращает время расчета свойств хим. соединения...

Причем позволяет делать это с высокой достоверностью. У этого метода уже есть (и еще будет) очень существенный выхлоп в пратику...ИМХО.

PS. Кому интересно - Ссылка

HaxyxoJIb24.07.19 14:38
Карбид кремния же?
_STRANNIK24.07.19 15:19
> HaxyxoJIb


Карбид кремния же?
Нее...карборунд. Чего сказать то хотели....

dim_vision24.07.19 21:57
Мы конкретно привлекаем Сколтех по уже нескольким темам. Так что там есть очень интересные наработки, которые замечены другими как коллегами по отрасли так и большими интернациональными корпорациями. Лет 5 назад я бы еще был наполнен скепсисом, но урезание госфинансирования чудесным образом сказывается на поиск совместных разработок с бизнесом и Сколтех тут молодцы.
Спасибо за новость - добавил в докладки и эту тему отдельно прокачаю.
АнМих25.07.19 07:04
На базаре, покупаю для дримеля Китайские диски, густо посыпанные алмазной крошкой. За тридцать рублей. Куда уж дешевле...

Они просто крадут у нас деньги. Бендер, с его "четырьмястами способами", - отдыхает...
А фамилии какие...
Alanv25.07.19 08:24
"Российские химики выяснили, чем можно заменить алмазы" или "Пока ни один из уже известных и предсказанных учеными материалов не может приблизиться к алмазам по твердости или стойкости к повреждениям." ?

Читайте внимательнее - речь идёт О ОПРЕДЕЛЕНИИ ОБЛАСТИ ПОИСКА". Но пока что ничего ИЗ ИЗВЕСТНЫХ И ОПРОБОВАННЫХ приблизиться не может, да.

"Для духоподъемности?.. Так и так уже, как говорится подняли так, что дух вон..."

Чё, правда, что ли - из вас уже весь дух куда-то "вышел"?? Не поделитесь - а через какой он у вас "выход" так неприлично испарился?:)) Ну, чтобы мы на будущее знали, чего остерегаться...

nikolay.n25.07.19 10:31
> Smallrat


На самом деле, если я правильно понял новость, то что сделали эти люди гораздо круче искусственных алмазов. Создать модель описывающую свойства вещества, основываясь только на описании строения атомов составляющих элементов - это мне кажется чем то фантастическим. Перспективы использования такого метода могут быть очень и очень многообещающими. Если у них действительно 90% точности моделирования - то это наверное переворот.
Ну как бы Дмитрий Иванович еще вывел переодический закон, и предсказал свойсва элементов, которые еще не были открыты. Таблица элементов до сих пор у нас в стране носит его фамилию - таблица Менделеева. Вероятнее сего они взяли методы анализа с помощью ИИ и теперь готовы к поиску.

Мороз25.07.19 13:50
"Мы создали своеобразную дорожную карту, которая поможет нашим коллегам-экспериментаторам выбрать удачные направления для поисков новых сверхтвердых материалов.
------
Имитация бурной деятельности.
Чем не устраивают искусственные алмазы, кои производят уже лет как 70?? Жулье, ворье и передасты.
----------
сейчас он участвует в проекте по синтезу пентаборида вольфрама, одного из сверхтвердых веществ, наиболее близких по своим характеристикам к бриллиантам.
--------------------------
К бриллиантам, Карл! К бриллиантам!!! Суперфизик не знает что такое бриллиант? Да гнать его ссаными тряпками, кем вы восторгаетесь?
Ужас...
jingl25.07.19 14:23
Золото-бриллианты смущают слабые умы )). Некоторые предлагали добывать алмазы с помощью ядерных взрывов, или слетать на Нептун.

А журнализды рады стараться...

Суть изобретения в том, что алгоритм (эволюционного поиска) позволяет находить из необъятного количества комбинаций химических элементов определенные комбинации, которые могут обладать требуемыми свойствами, причем на имеющихся мощностях компьютеров и за время гораздо меньше человеческой жизни )). При том что есть подтвержденные результаты, и корпорации покупают этот алгоритм для решения своих задач, например, поиска материалов для аккумуляторов. Область применения алгоритма практически неограничена. Важны те только прочность и твердость материалов, но и всерхпроводимость, например. Важно также и "время жизни" полученных материалов.

Leoandr25.07.19 17:23
> _STRANNIK


"Несмотря на то, что "работой" всех этих элементов молекул управляют достаточно простые физические законы, в том числе принципы квантовой механики,..."

....................

У журналиста большое и светлое будущее...

Касаемо темы. Оганов предложил действительно оригинальный подход. Т.н. эволюционный метод . Который коренным образом (в отличие от тупого перебора всех возможных состояний) сокращает время расчета свойств хим. соединения...

Причем позволяет делать это с высокой достоверностью. У этого метода уже есть (и еще будет) очень существенный выхлоп в пратику...ИМХО.

PS. Кому интересно - Ссылка

Очень интересно! Посмотрел статью по ссылке...
Про твердость как у алмаза фигня по сравнению со всем остальным...

Большой прорыв в материаловедении.
English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» Революция идиотов 1789
» "Мнения о заграницах": логика привода к общему знаменателю
» Что нужно знать о первичном размещении акций арабо-американской нефтяной компании (IPO Saudi Aramco)
» Почему мотор китайской экономики скоро заглохнет?
» Турция достигла рекордного уровня импорта СПГ за 1 полугодие 2019
» Авторитаризм в Великобритании: попытка Джонсона уничтожить демократию
» Каково же современное лицо армии США?
» Отчёт на 7-е июля 2019 года

 Новостивсе статьи rss

» Трамп поблагодарил Иран за освобождение заключенного
» Иранские ВМС представили новый ударный беспилотник
» У Турции большие планы на кипрский шельф
» Россия станет одним из лидеров мировой водородной энергетики
» Орешкин рассказал об итогах переговоров Путина и Лукашенко
» Американцы создают цифровой «Манхэттенский проект»
» СНБО Украины согласовал сценарий реинтеграции Донбасса
» США обвинили российские ПВО в атаке на свой беспилотник

 Репортаживсе статьи rss

» Героем себя не считает: RT пообщался с солдатом, в одиночку преградившим в 2008 году дорогу колонне грузинских войск
» Сбросились на IPO: РФ и другие "инвестировали" в Saudi Aramco свою нефтедобычу
» Из двух зол: атомная энергетика получила поддержку «зеленых»
» Саммит НАТО закончился скандалом: Макрон, Джонсон и Трюдо посмеялись над Трампом
» Пенсионеры-стартаперы открывают кафе и фестивали
» Из чего состоит радиолокационное кольцо России
» «Северный поток – 2» решили остановить делом «немецкого Скрипаля»?
» «Россия должна быть самой либеральной страной»: Петр Авен об ошибках 90-х, аполитичном бизнесе и коррупции

 Комментариивсе статьи rss

» «Отсутствие вмешательства»: эксперты опровергли выводы WADA о манипуляциях России с данными московской лаборатории
» НАТО не может без скандалов, или Почему Трамп в бешенстве
» Немецкие ученые: Россия остановит украинский транзит газа - ЕС не замерзнет
» Кому выгодна антироссийская истерия из-за убийства чеченского боевика в Германии
» Базовый лагерь русских шпионов, специализирующихся на целевых убийствах, в Верхней Савойе
» Чем обернулась для мира энергетическая независимость Америки
» Грета Тунберг снимает экологическую маску
» «Противостоять надуманной угрозе»: как НАТО наращивает киберактивность у российских границ

 Аналитикавсе статьи rss

» Будет ли СНВ-4? Стратегическое разоружение стало заложником выборов в США
» Новая золотая лихорадка: что стоит за возвращением золота из США и Великобритании?
» Бомба замедленного действия: США взрастили корпоративный пузырь небывалых масштабов
» За счет чего растет российская промышленность в 2019 году
» В китайском долговом пузыре нашлось первое слабое звено
» Партия «газовой войны» готовится к выходу на сцену?
» Кто и как сократит американское военное присутствие в Афганистане
» Армия США : нападение на Россию, Китай, или Иран обернется неприятным сюрпризом
 
текстовая версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2019 Inca Group "War and Peace"