В России с помощью цифрового конструирования создадут новые материалы
15 Октября 2021

Томский государственный университет инициировал создание междисциплинарного консорциума, нацеленного на разработку новых материалов для медицины, космоса, ВПК и других областей. В объединение вошли около 10 ведущих научных центров из Томска, Москвы, Санкт-Петербурга и других городов. Для создания новых материалов партнёры будут использовать прорывные технологии цифрового и экспериментального конструирования и моделирования технологических процессов. Это позволит не только создавать принципиально новые соединения, но и значительно ускорит их появление.

В состав консорциума вошли ТГУ, ИФПМ СО РАН, Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, СПбГМТУ, СПбГТУ, Институт проблем химической физики РАН, ТНИМЦ, ряд других научных центров. Планируется, что консорциум будет выполнять исследовательские проекты под решение конкретных задач, поставленных промышленными партнёрами либо государством.

– При этом исследователи будут отталкиваться не от существующих технологий и продуктов, которые можно модифицировать и адаптировать под решаемые задачи, а исключительно от свойств, которыми должен обладать материал, – поясняет проректор ТГУ по научной и инновационной деятельности Александр Ворожцов. – Сегодня компьютерное моделирование позволяет прогнозировать физико-химический состав вещества, которое будет обладать требуемыми функциональными характеристиками. Учёные будут использовать новые подходы, в том числе разработанные пионером в данной области – заведующим лабораторией компьютерного дизайна материалов Сколтеха, профессором РАН Артёмом Огановым.

5.jpg

Химик Артём Оганов – эксперт в разработке методов компьютерного дизайна новых материалов. Два года назад он обучал аспирантов химического и физико-технического факультетов ТГУ использованию его программы USPEX, которая позволяет предсказывать кристаллические структуры и состав материалов с заданными свойствами.

– Работать над созданием того или иного материала будут междисциплинарные команды, сформированные под конкретный проект, – говорит заведующий лабораторией нанотехнологий металлургии ТГУ Илья Жуков. – Для цифрового моделирования будут задействованы мощности суперкомпьютера ТГУ СКИФ Cyberia.   

Возможность использования инфраструктуры каждого из участников консорциума позволит значительно ускорит проведение экспериментальных исследований новых разработок и их апробацию.

Добавим, что сейчас на разработку нового материала, изучение его свойств и переход к промышленному применению в среднем уходит 10 лет. Компьютерное моделирование позволит сократить эти сроки как минимум вдвое.