🔬 Люди начали создавать сплавы около 5 000 лет назад, смешивая медь и олово для получения бронзы. С тех пор разработка сплавов шагнула далеко вперёд, как отмечает профессор Северо-Восточного университета Мониш Апманью.
💡 «Сейчас это больше наука, чем искусство — у нас есть таблица Менделеева, и мы знаем свойства элементов, которые комбинируем», — говорит он.
📄 Его новое исследование, опубликованное в Journal of Applied Physics, представило революционную вычислительную модель для проектирования сплавов. Она позволяет создавать материалы за секунды, превосходя по скорости, точности и стоимости традиционные методы и ИИ-подходы.
🛠️ Ключевой прорыв — учёт дефектов в кристаллических структурах, таких как металлы и керамика. Ранние модели игнорировали, что в реальных материалах дефекты (например, границы зёрен) влияют на свойства сплавов.
🌌 Границы зёрен — это области, где встречаются кристаллы с разной ориентацией. Они играют огромную роль: например, в меди площадь таких границ может быть сравнима с баскетбольной площадкой!
⚡️ Новая модель учитывает, как примеси (растворённые вещества) скапливаются у дефектов, меняя движение границ зёрен. Это позволяет предсказывать свойства сплавов с беспрецедентной точностью.
🧲 Метод применим не только к металлам, но и к керамике. «Это универсально — границы зёрен и примеси есть везде», — подчёркивает Апманью.
⏱️ Симуляция длится наносекунды, но даёт результаты, сопоставимые с реальными экспериментами. Учёные уже тестируют модель на стали, но её потенциал гораздо шире — от электроники до магнитных материалов.
🌟 Итог: Исследование открывает путь к созданию сплавов с заданными свойствами, ускоряя прогресс в материаловедении и промышленности!
По материалам [Northwestern University](https://news.northeastern.edu/).