Долгое время научные разработки проводили методом обобщения сведений, полученных экспериментальным путём. Месяцы и годы испытаний позволяли сделать выводы о свойствах веществ. Современные учёные, решив отойти от классики, научились составлять прогнозы с помощью компьютерного анализа будущего вещества. Это позволяет заметно сократить стоимость изысканий и ускорить процессы в разы, а в будущем даже на порядки.
О новых достижениях в области компьютерного дизайна материалов на Международном технологическом форуме в Рыбинске рассказал профессор Университета штата Нью-Йорк, профессор Сколтеха, теоретик-кристаллограф и материаловед Артём Оганов.
В качестве примера использования нового метода он привёл один из сверхпроводников. Итоги моделирования привели к прогнозу, что показатели его проводимости должны достигать двухсот градусов по Кельвину, тогда как предыдущий температурный рекорд остался на отметке в 135. Изначально в это предсказание никто не поверил, слишком уж оно было шокирующим. Но год спустя российские экспериментаторы подтвердили существование этого вещества. Это была своего рода революция — теория вела за собой эксперимент.
Артём Оганов: «Один из классов материалов, которым пророчат большое будущее, это термоэлектрические материалы. Термоэлектрики могут выполнять две важные функции: преобразовывать тепловую энергию в электрическую, а её — в градиент температур. То есть, с их помощью можно осуществлять охлаждение. Например, в вашей машине разогревается двигатель, тепло рассеивается. Если бы вы использовали термоэлектрики, то они бы преобразовали выбрасываемое тепло в электричество для вашей же машины. При этом их же использование позволит, например, охлаждать сидения в автомобиле».
Термоэлектрики будут полезны во многих отраслях: в строительстве электростанций, производстве самонаводящихся ракет и даже холодильников.
Термоэлектриками, по словам Артёма Оганова, занимаются во многих лабораториях по всему миру. Основная проблема, которую предстоит решить учёным — повышение КПД этих материалов. Как именно его увеличить, пока остаётся загадкой.
