2 min

Vědci objevili revoluční materiály, které lépe snášejí horko. Pomohla jim AI

Přidejte si obsah Centrum.cz do oblíbených zdrojů pro Google hledání a Google zprávy

Sdílet

Dennívýzva

Tým ze Soulské národní univerzity hledal nové materiály pro keramické kondenzátory. AI pomohla vytěžit data ze 448 studií a prověřit 150 milionů virtuálních složení. Dva vybrané materiály pak vědci skutečně vyrobili.

Vědci objevili revoluční materiály, které lépe snášejí horko. Pomohla jim AI

Zdroj: Shutterstock

Najít vhodný materiál pro elektronické součástky znamená vyzkoušet správné prvky ve správném poměru. Možností je tolik, že je nelze všechny připravit a změřit v laboratoři. Vědci ze Soulské národní univerzity proto nechali velkou část hledání na strojovém učení. Z přibližně 150 milionů virtuálních složení vytipovali 37 kandidátů. Dva z nich následně vyrobili a otestovali.

Výzkum vedl profesor Ho Won Jang. Hlavní část práce, od sestavení databáze až po ověření vzorků, měl na starosti Kwanwoo Song. Na studii se podíleli také Youngmin Kim, Jaehyun Kim a další odborníci. Výsledky zveřejnil časopis Nature Communications.

Tým hledal bezolovnaté dielektrické materiály pro keramické kondenzátory. Jde o drobné součástky, bez kterých se neobejde telefon, notebook ani elektromobil. V jednom moderním autě jich mohou být tisíce. Musí nejen dobře ukládat elektrický náboj, ale také spolehlivě pracovat při změnách teploty.

Nejdříve museli přečíst stovky studií

Potřebná data už z velké části existovala, jenže byla roztroušená ve stovkách vědeckých článků. Některé hodnoty se nacházely v tabulkách, jiné pouze v grafech. Jednotlivé týmy navíc pracovaly s odlišnými teplotami, vzorky a postupy měření. Taková směs údajů se nedá jednoduše vložit do jednoho výpočetního modelu.

Vědci použili velké jazykové modely, které z článků vytahovaly údaje o složení a přípravě materiálů. Hodnoty zakreslené v grafech převedli do číselné podoby. Z 448 publikací tak získali 1 202 použitelných záznamů. Doplnili k nim informace o velikosti zrn, tloušťce vzorku a vlastnostech použitých prvků.

Nad databází poté pracovalo 30 samostatně natrénovaných modelů. Každý odhadoval, jak se bude navržený materiál chovat a zda si své parametry zachová také při zahřátí. Důležitá byla i shoda mezi modely. Pokud se jejich odhady výrazně rozcházely, dané složení dostalo nižší prioritu.

Samotné výpočty nestačily. Návrhy musely odpovídat fyzikálním pravidlům, aby je vůbec bylo možné vyrobit. Po prvním vyřazování zůstalo z původních 150 milionů možností asi 940 tisíc složení. Přísnější podmínky snížily jejich počet na 37.

Rozdíl udělalo jedno procento cínu

V laboratoři nakonec vědci pracovali se směsmi označenými SNBTS1 a SNBTS2. První obsahovala jedno molární procento cínu, druhá dvě procenta. Nešlo tedy o převratnou kombinaci exotických prvků. Rozhodující byl přesně zvolený poměr běžnějších složek.

Při pokojové teplotě naměřili u vzorků permitivitu 3 422 a 3 307. Vyšší hodnota znamená, že materiál dokáže při stejné velikosti lépe ukládat elektrický náboj. Ještě podstatnější však bylo chování při změnách teploty. Oba vzorky splnily požadavky tříd X5R, X6R a X7R pro keramické kondenzátory.

U nejpřísnější z těchto tříd se vlastnosti materiálu nesmějí mezi minus 55 a 125 stupni Celsia odchýlit o více než 15 procent od hodnoty naměřené při pokojové teplotě. Běžně používaný titaničitan barnatý kolem 125 stupňů prochází výraznou změnou. Nové směsi si v testech vedly stabilněji.

Reklama

Další články z cdr.cz

6G má být chytřejší než 5G. Kritici se obávají ztráty soukromí

ChatGPT čeká přísnější kontrola. EU jej zařadila mezi největší online platformy

Evropská unie zařadila ChatGPT mezi největší internetové vyhledávací služby. Společně s Redditem a Robloxem...

Kupujete konzoli kvůli GTA 6? Tohle byste měli vědět dřív, než utratíte tisíce

Grand Theft Auto VI vychází 19. listopadu a řada hráčů kvůli němu plánuje koupit novou konzoli. Rozhodování...

Google přitvrzuje. Android aplikace budou muset šetřit paměť

Google zpřísní pravidla pro aplikace v obchodě Google Play. Nové požadavky se zaměří na spotřebu operační...

Windows 11 dostává změnu, kterou uživatelé požadovali celé roky

Microsoft upravil chování OneDrivu ve Windows 11 a reagoval na dlouhodobou kritiku uživatelů. Nově lze...

Tento článek byl publikován ze zdrojů cdr.cz

Web přináší články z oblasti informačních technologií, hardwaru, softwaru i moderních digitálních služeb. Čtenáři zde najdou přehled novinek, zajímavostí i témat, která ukazují, jak technologie ovlivňují každodenní život i budoucnost.Obsah kombinuje výběr aktuálních témat s vysvětlením...

Vědci objevili revoluční materiály, které lépe snášejí horko. Pomohla jim AI

Zcela nevídaná úroveň násilí. Poklidnou zemi šokovala střelba ze samopalů na policii

Marta Jandová dře na StarDance a odhodila zábrany i část oděvu. Nejodvážnější partie zakryly tejpy se žirafami

Zmenšuje se penis s věkem? Medicínský pohled do trenýrek, který rozptýlí všechny pochybnosti lépe než kamarádi v hospodě

Zaskočený Zelenskyj. Ozbrojený střet tajných služeb paralyzoval ulice Kyjeva

Salma Hayek slaví 60 a raduje se z prvního vnuka. V plavkách přitom ukazuje křivky, které jí mohou mladší ženy závidět