Здравствуйте, !
Сегодня 21 октября 2020 года, среда , 19:20:40 мск
Общество друзей милосердия
Опечатка?Выделите текст мышью и нажмите Ctrl+Enter
 
Контакты Телефон редакции:
+7(495)640-9617

E-mail: welcome@oilru.com
 
Сегодня сервер OilRu.com - это более 1279,22 Мб информации:

  • 540947 новостей
  • 5112 статей в 168 выпусках журнала НЕФТЬ РОССИИ
  • 1143 статей в 53 выпусках журнала OIL of RUSSIA
  • 1346 статей в 45 выпусках журнала СОЦИАЛЬНОЕ ПАРТНЕРСТВО
Ресурсы
 

Новости oilru.com


 
Наука

Чтобы ускорить инновационные процессы, ученые устанавливают последовательность «генома материалов»

Размер шрифта: 1 2 3 4    

«Нефть России», 01.10.13, Москва, 00:09    Новые материалы ведут к новым инновациям. Стекло повышенной сопротивляемости к царапинам и ударам Gorilla Glass очень помогло в продаже смартфонов. Кевлар спасает жизнь людям и находит свое место в товарах широкого потребления. Литиево-ионные батареи позволили экономить энергию в самой разной технике, начиная от самолетов и заканчивая машинами и компьютерами. Но здесь есть проблема, - пишет американское издание The Verge.
 
Создание новых, революционных материалов – это очень медленный процесс, особенно в сравнении с темпами попадания в продажу новых продуктов, в которых эти материалы используются. Всего девять лет ушло на то, чтобы самолет Boeing 787 Dreamliner с чертежной доски переместился в небо и начал совершать коммерческие рейсы. Разработка iPhone началась в 2005 году, а уже в 2007-м он оказался на полках магазинов. И напротив, процесс создания новых материалов идет намного медленнее. На все необходимые научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы уходит в среднем около 20 лет.
 
Пытаясь преодолеть это узкое место в инновационной сфере, Белый дом два года тому назад выдвинул инициативу Materials Genome (Геном материалов). Ее цель – в два раза сократить время на разработку новых материалов и резко снизить объемы необходимых для этого инвестиций. Если название покажется вам знакомым, в этом нет ничего удивительного: как и проект по расшифровке генома человека Human Genome, новая инициатива является попыткой лучше понять то, как взаимодействуют между собой элементы, и дать нам разнообразный набор веществ и их свойств. Имея такой фундамент знаний, ученые (мы надеемся на это) смогут создавать новые материалы, обладающие именно теми свойствами, которые необходимы в том или ином применении, причем смогут создавать их гораздо, гораздо быстрее.
 
Огромное количество комбинаций и конфигураций атомов может обладать полезными свойствами. Однако основная их часть нам не пригодится. Их даже не удастся синтезировать. Попытка исследовать огромный мир потенциальных веществ лабораторным путем кажется непрактичной, да и попросту неосуществимой. Поэтому, чтобы исключить из исследований это колоссальное количество ненужных материалов, некоторые научные организации, ведущие работы в рамках инициативы «Геном материалов», моделируют известные и неизвестные вещества при помощи компьютеров. Затем они исследуют полученные данные в поисках тех областей, которые заслуживают более тщательного изучения.
 
С начала реализации данной инициативы уже возникло несколько весьма успешных предприятий и проектов. Среди них «Проект материалов», осуществляемый Массачусетским технологическим институтом и «Проект чистой энергии», над которым работают ученые из Гарварда. У этой пары проектов схожее теоретическое обоснование, но разные конечные цели. Массачусетский проект направлен на изучение неорганических твердых веществ, особенно тех, которые используются для изготовления батарей. А Гарвардский проект имеет целью изучение молекул, которые можно будет применять при создании солнечных фотоэлементов и батарей. В обоих проектах используются огромные массивы данных, собранных из расчетов теории функционала плотности (ТФП). В этой теории применяются методы квантовой механики для прогнозирования многих свойств реальных физических субстанций, которые моделируются.
 
«Проект материалов» начался в Массачусетском технологическом институте около восьми лет тому назад. Его катализатором стала работа профессора Гербранда Сидера (Gerbrand Ceder). Будучи консультантом ряда компаний, Сидер проверил огромное количество веществ на предмет их конкретного применения в той или иной области. Но поскольку работать ему приходилось с разными компаниями, данные оставались в их собственности, и раскрыть их не было возможности. «Если бы мы могли передать эту информацию всему миру, люди получили бы возможность создавать на их основе творческие вещи. Так появился Проект материалов», – говорит Сидер. В настоящее время массив данных Массачусетского технологического института состоит из ста с лишним тысяч известных и теоретических материалов. Чтобы разобраться с этими данными и изобрести новые материалы, институтские исследователи используют в сочетании человеческую интуицию и машинный интеллект, что помогает понять химические законы.
 
Точно так же, гарвардский «Проект чистой энергии» позволил создать огромную базу данных, которые могут изучать человек и машина в поиске решений задач с материалами. Данная работа начиналась как маленькое доказательство концепции, в рамках которой велось изучение материалов для создания органических солнечных батарей. Ученые рассчитали свойства 15 соединений, дабы спрогнозировать, насколько хорошо они будут действовать в реальном мире, чтобы раньше времени не заниматься их синтезированием. В результате этих расчетов они вывели новое соединение с рекордными электрическими характеристиками. Но такого успеха удалось добиться лишь от нескольких химических веществ, рассчитать которые мог в одиночку любой старшекурсник. А что обнаружится, если увеличить мощность имеющихся компьютеров, поставив задачу по проведению расчетов целой армии добровольцев?
 
Сегодня в рамках «Проекта чистой энергии» как раз это и делается. Любой человек из любого уголка нашей планеты может скачать программу, выполняющую научные расчеты на его компьютере, и сообщить затем о результатах. Имея в своем распоряжении огромные ресурсы, исследователи рассчитали миллионы соединений для будущих солнечных батарей. И это только начало. «Сейчас в проекте наступает очень интересный момент, - говорит научный сотрудник из Гарварда доктор Хачманн (Hachmann). – Мы можем теперь пожинать плоды своего упорного труда, и есть надежда, что мы получим прекрасные результаты».
 
Исследователи из Гарварда выложили в онлайне 2,3 миллиона соединений, чтобы их мог исследовать любой желающий. Хотя расчеты по ним проводятся с целью создания солнечных батарей, другие изучающие эти данные ученые смогут использовать полученную информацию для исследования веществ иных классов. У ученых из Массачусетского технологического института точно так же имеется свой портал, где любой желающий может взять данные для исследований.
 
Инициатива «Геном материалов» направлена на сокращение затрат и времени на разработку веществ, и Сидер надеется достичь этой амбициозной цели. Он уже видит, как это работает. В настоящее время профессор патентует новые материалы, которые можно использовать в батареях. Это большая победа инициативы и индустрии создания и открытия новых материалов. А поскольку в свободном доступе имеются колоссальные массивы данных, есть все шансы на достижение новых побед. Сидер надеется, что инициатива «Геном материалов» приведет к крупным инновациям в материаловедении – так же непредсказуемо, как интернет, который преобразил многие аспекты современной жизни. «Когда делаешь такой материал доступным для всех, – говорит он, – просто невозможно предугадать, что с ним сделают люди».
Подробнее читайте на http://www.oilru.com/news/381750/

Аналитик: "Транснефть" с самого начала была слишком щедра к "Роснефти"Мировые цены на нефть снизились на опасениях относительно экономик КНР и США
Просмотров: 798
    подписаться на новости
    распечатать
    добавить в «Избранное»
Код для вставки в блог или на сайт 0

Ссылки по теме


 
Анонсы
Реплика: Гениальный план
Выставки:
Новости
Октябрь 2013
пн вт ср чт пт сб вс
  1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31

 

 Архив новостей

 Поиск:
  

 

 
Рейтинг@Mail.ru   


© 1998 — 2020, «Нефтяное обозрение (oilru.com)».
Свидетельство о регистрации средства массовой информации Эл № 77-6928
Зарегистрирован Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовой коммуникаций 23 апреля 2003 г.
Свидетельство о регистрации средства массовой информации Эл № ФС77-51544
Перерегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций 2 ноября 2012 г.
Все вопросы по функционированию сайта вы можете задать вебмастеру
При цитировании или ином использовании любых материалов ссылка на портал «Нефть России» (http://www.oilru.com/) обязательна.
Точка зрения авторов, статьи которых публикуются на портале oilru.com, может не совпадать с мнением редакции.
Время генерации страницы: 0 сек.

Чтобы ускорить инновационные процессы, ученые устанавливают последовательность «генома материалов»

«Нефть России», 01.10.13, Москва, 00:09   Новые материалы ведут к новым инновациям. Стекло повышенной сопротивляемости к царапинам и ударам Gorilla Glass очень помогло в продаже смартфонов. Кевлар спасает жизнь людям и находит свое место в товарах широкого потребления. Литиево-ионные батареи позволили экономить энергию в самой разной технике, начиная от самолетов и заканчивая машинами и компьютерами. Но здесь есть проблема, - пишет американское издание The Verge.
 
Создание новых, революционных материалов – это очень медленный процесс, особенно в сравнении с темпами попадания в продажу новых продуктов, в которых эти материалы используются. Всего девять лет ушло на то, чтобы самолет Boeing 787 Dreamliner с чертежной доски переместился в небо и начал совершать коммерческие рейсы. Разработка iPhone началась в 2005 году, а уже в 2007-м он оказался на полках магазинов. И напротив, процесс создания новых материалов идет намного медленнее. На все необходимые научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы уходит в среднем около 20 лет.
 
Пытаясь преодолеть это узкое место в инновационной сфере, Белый дом два года тому назад выдвинул инициативу Materials Genome (Геном материалов). Ее цель – в два раза сократить время на разработку новых материалов и резко снизить объемы необходимых для этого инвестиций. Если название покажется вам знакомым, в этом нет ничего удивительного: как и проект по расшифровке генома человека Human Genome, новая инициатива является попыткой лучше понять то, как взаимодействуют между собой элементы, и дать нам разнообразный набор веществ и их свойств. Имея такой фундамент знаний, ученые (мы надеемся на это) смогут создавать новые материалы, обладающие именно теми свойствами, которые необходимы в том или ином применении, причем смогут создавать их гораздо, гораздо быстрее.
 
Огромное количество комбинаций и конфигураций атомов может обладать полезными свойствами. Однако основная их часть нам не пригодится. Их даже не удастся синтезировать. Попытка исследовать огромный мир потенциальных веществ лабораторным путем кажется непрактичной, да и попросту неосуществимой. Поэтому, чтобы исключить из исследований это колоссальное количество ненужных материалов, некоторые научные организации, ведущие работы в рамках инициативы «Геном материалов», моделируют известные и неизвестные вещества при помощи компьютеров. Затем они исследуют полученные данные в поисках тех областей, которые заслуживают более тщательного изучения.
 
С начала реализации данной инициативы уже возникло несколько весьма успешных предприятий и проектов. Среди них «Проект материалов», осуществляемый Массачусетским технологическим институтом и «Проект чистой энергии», над которым работают ученые из Гарварда. У этой пары проектов схожее теоретическое обоснование, но разные конечные цели. Массачусетский проект направлен на изучение неорганических твердых веществ, особенно тех, которые используются для изготовления батарей. А Гарвардский проект имеет целью изучение молекул, которые можно будет применять при создании солнечных фотоэлементов и батарей. В обоих проектах используются огромные массивы данных, собранных из расчетов теории функционала плотности (ТФП). В этой теории применяются методы квантовой механики для прогнозирования многих свойств реальных физических субстанций, которые моделируются.
 
«Проект материалов» начался в Массачусетском технологическом институте около восьми лет тому назад. Его катализатором стала работа профессора Гербранда Сидера (Gerbrand Ceder). Будучи консультантом ряда компаний, Сидер проверил огромное количество веществ на предмет их конкретного применения в той или иной области. Но поскольку работать ему приходилось с разными компаниями, данные оставались в их собственности, и раскрыть их не было возможности. «Если бы мы могли передать эту информацию всему миру, люди получили бы возможность создавать на их основе творческие вещи. Так появился Проект материалов», – говорит Сидер. В настоящее время массив данных Массачусетского технологического института состоит из ста с лишним тысяч известных и теоретических материалов. Чтобы разобраться с этими данными и изобрести новые материалы, институтские исследователи используют в сочетании человеческую интуицию и машинный интеллект, что помогает понять химические законы.
 
Точно так же, гарвардский «Проект чистой энергии» позволил создать огромную базу данных, которые могут изучать человек и машина в поиске решений задач с материалами. Данная работа начиналась как маленькое доказательство концепции, в рамках которой велось изучение материалов для создания органических солнечных батарей. Ученые рассчитали свойства 15 соединений, дабы спрогнозировать, насколько хорошо они будут действовать в реальном мире, чтобы раньше времени не заниматься их синтезированием. В результате этих расчетов они вывели новое соединение с рекордными электрическими характеристиками. Но такого успеха удалось добиться лишь от нескольких химических веществ, рассчитать которые мог в одиночку любой старшекурсник. А что обнаружится, если увеличить мощность имеющихся компьютеров, поставив задачу по проведению расчетов целой армии добровольцев?
 
Сегодня в рамках «Проекта чистой энергии» как раз это и делается. Любой человек из любого уголка нашей планеты может скачать программу, выполняющую научные расчеты на его компьютере, и сообщить затем о результатах. Имея в своем распоряжении огромные ресурсы, исследователи рассчитали миллионы соединений для будущих солнечных батарей. И это только начало. «Сейчас в проекте наступает очень интересный момент, - говорит научный сотрудник из Гарварда доктор Хачманн (Hachmann). – Мы можем теперь пожинать плоды своего упорного труда, и есть надежда, что мы получим прекрасные результаты».
 
Исследователи из Гарварда выложили в онлайне 2,3 миллиона соединений, чтобы их мог исследовать любой желающий. Хотя расчеты по ним проводятся с целью создания солнечных батарей, другие изучающие эти данные ученые смогут использовать полученную информацию для исследования веществ иных классов. У ученых из Массачусетского технологического института точно так же имеется свой портал, где любой желающий может взять данные для исследований.
 
Инициатива «Геном материалов» направлена на сокращение затрат и времени на разработку веществ, и Сидер надеется достичь этой амбициозной цели. Он уже видит, как это работает. В настоящее время профессор патентует новые материалы, которые можно использовать в батареях. Это большая победа инициативы и индустрии создания и открытия новых материалов. А поскольку в свободном доступе имеются колоссальные массивы данных, есть все шансы на достижение новых побед. Сидер надеется, что инициатива «Геном материалов» приведет к крупным инновациям в материаловедении – так же непредсказуемо, как интернет, который преобразил многие аспекты современной жизни. «Когда делаешь такой материал доступным для всех, – говорит он, – просто невозможно предугадать, что с ним сделают люди».

 



© 1998 — 2020, «Нефтяное обозрение (oilru.com)».
Свидетельство о регистрации средства массовой информации Эл № 77-6928
Зарегистрирован Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовой коммуникаций 23 апреля 2003 г.
Свидетельство о регистрации средства массовой информации Эл № ФС77-33815
Перерегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций 24 октября 2008 г.
При цитировании или ином использовании любых материалов ссылка на портал «Нефть России» (http://www.oilru.com/) обязательна.
Август 2020
пн вт ср чт пт сб вс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      
Сентябрь 2020
пн вт ср чт пт сб вс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930    
Октябрь 2020
пн вт ср чт пт сб вс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031