Машинное обучение помогло создать самые прочные сплавы
С помощью алгоритмов машинного обучения исследователи смогли выявить скрытые закономерности в данных, которые невозможно было обнаружить при помощи традиционных методов анализа. Новый способ позволяет более точно предсказывать, как материалы будут вести себя при смешении в различных пропорциях, что является критически важным для разработки сплавов, способных выдержать самые экстремальные условия.
Порядок и беспорядок в природе
Одним из ключевых аспектов исследования является принцип ближнего порядка (SRO), который описывает формирование атомами определенных сложноорганизованных структур. В таких системах атомы стремятся образовывать определенные узоры, благодаря чему свойства сплавов можно точно настраивать — именно SRO открывает новые возможности для создания материалов для таких отраслей, как аэрокосмическая промышленность и биомедицина.
![Сравнение традиционного сплава (слева) со сплавом, созданным при помощи SRO (справа). Каждый цвет свойственен определенному химическому элементу в составе сплава](https://resizer.mail.ru/p/20d3bbc8-508a-560c-b914-f1e62ceb8e26/AQAK1kBRpElwlUTW3rozLnHxM659oOsohA9fJJGR14SBzSOEdcI_W48RJry8cy0vi_97TRBEh6kbotl3lv8aCWrVXJ4.jpg)
Исследователи отмечают, что высокоэнтропийные сплавы, созданные при помощи SRO, обладают сложным составом и уникальными характеристиками, недоступными для традиционных сплавов — они создаются из множества практически равномерно распределенных элементов, свойства которых крайне сложно просчитать заранее. Так, например, добавление хрома к никелю в определенных пропорциях значительно повышает коррозионную стойкость, однако малейшее изменение пропорций может привести к снижению прочности и потере сплавом других необходимых свойств.
![Конечно, наиболее востребованными новые сплавы будут в военной и аэрокосмической промышленности. Именно здесь раскроется весь их потенциал](https://resizer.mail.ru/p/9f1a8f33-1d31-5817-9627-2c759296e643/AQAKQ9SJnh4O0NTQloDo7i-T3KxGFi2ffs1tfKvY5DvihP_kkonNGExRJ2w9wnD-vLGHMkGr-Cu9bwgaW_dX9S48XW0.jpg)
Кстати, эксперименты с SRO проводились на Frontier, одном из самых мощных суперкомпьютеров в мире. Ученые надеются, что их работа приведет к созданию более устойчивых и универсальных сплавов, что, в свою очередь, откроет новые возможности для инноваций в науке и промышленности. В будущем этот подход и вовсе может стать основным методом разработки новых сплавов и композитов, оказываясь гораздо эффективнее и быстрее.