Nowa era w badaniach nad materiałami
Naukowcy zajmujący się materiałoznawstwem od dawna mierzą się z wyzwaniem, jakim jest szybka i dokładna analiza skomplikowanych struktur. Dotychczasowe metody, oparte na klasycznych symulacjach komputerowych, często wymagały wielu godzin, a nawet dni obliczeń. Przełom, który właśnie ogłoszono, może całkowicie zmienić tę sytuację.
Jak działa nowy algorytm?
Zespół badawczy opracował algorytm wykorzystujący zasady fizyki kwantowej do przewidywania właściwości materiałów. W przeciwieństwie do tradycyjnych podejść, nowe narzędzie nie wymaga modelowania każdego atomu z osobna. Zamiast tego, stosuje zaawansowane techniki uczenia maszynowego, aby w ułamku sekundy wygenerować wyniki, które wcześniej były nieosiągalne.
„To jak przejście z liczenia na palcach do korzystania z kalkulatora” – mówi jeden z autorów badania. „Nagle problemy, które zajmowały tygodnie, można rozwiązać w czasie, w którym parzy się kawa.”
Praktyczne zastosowania
Algorytm może znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach – od projektowania lżejszych i wytrzymalszych stopów dla przemysłu lotniczego, po tworzenie bardziej wydajnych baterii do samochodów elektrycznych. Eksperci podkreślają, że narzędzie to może przyspieszyć odkrywanie nowych materiałów o nietypowych właściwościach, takich jak nadprzewodniki czy inteligentne polimery.
„W ciągu najbliższych pięciu lat możemy spodziewać się, że algorytmy kwantowe staną się standardowym narzędziem w laboratoriach na całym świecie” – przewiduje dr Anna Nowak, specjalistka w dziedzinie inżynierii materiałowej.
Wpływ na codzienne życie
Choć na pierwszy rzut oka wydaje się to odległe, postęp w materiałoznawstwie ma bezpośrednie przełożenie na przedmioty, których używamy na co dzień. Lżejsze i mocniejsze materiały to nie tylko lepsze samochody, ale też bardziej wytrzymały sprzęt sportowy, trwalsze protezy czy wydajniejsze panele słoneczne. Jak żartują naukowcy, gdyby taki algorytm można było zastosować do codziennych problemów, życie stałoby się o wiele prostsze.
Badania opublikowano w prestiżowym czasopiśmie naukowym, a zespół już zapowiada kolejne prace nad udoskonaleniem algorytmu. Pierwsze licencje komercyjne mają trafić na rynek jeszcze w tym roku.
Foto: images.pexels.com
Źródło: chip.pl
