Вчені МТІ розробили атомну карту для проєктування надпотужних систем зберігання енергії

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (МТІ) вперше виміряли тривимірну атомну структуру сегнетоелектричних релаксорів.  Ці матеріали є критично важливими для роботи сучасних ультразвукових апаратів, гідролокаторів та високоточних датчиків завдяки своїй екстремальній чутливості до електричних полів. Проте протягом десятиліть їхня складна та невпорядкована внутрішня будова залишалася загадкою для науки. Для розв’язання цієї проблеми вчені використали метод багатошарової електронної птихографії. Процес включає сканування матеріалу нанорозмірним електронним зондом, що дозволяє отримати серію дифракційних картин, які перекриваються. Спеціальні алгоритми обробляють ці дані, відновлюючи тривимірну карту розподілу електричних зарядів з безпрецедентною точністю. Дослідження показало, що так звані «полярні області» всередині матеріалу насправді набагато менші та складніші, ніж передбачали всі попередні наукові моделі. Професор Джеймс ЛеБо підкреслив , що це відкриття дозволяє вийти за межі «випадкових» припущень у проєктуванні матеріалів. Завдяки новій методиці вченим вдалося спостерігати за взаємодією атомів у нанообластях сплаву ніобату свинцю-магнію та титанату свинцю. Виявилося, що рівень « хімічного безладу», який раніше ігнорувався, безпосередньо визначає здатність матеріалу накопичувати енергію та реагувати на зовнішні сигнали. Отримані дані вже інтегруються в комп’ютерні симуляції, що дозволить розробляти матеріали з наперед заданими властивостями. Це відкриває шлях до створення медичних систем візуалізації наступного покоління, більш містких накопичувачів енергії та надшвидких електронних компонентів. Результати цієї роботи, що була опублікована в журналі Science , забезпечать інженерів точним інструментом для перевірки моделей штучного інтелекту, які використовуються у матеріалознавстві. Теги:   Інженер Енергетика Якщо ви знайшли помилку в тексті, виділіть її мишкою і натисніть Ctrl + Enter