Новый метод предсказания структуры интерметаллидных соединений разработан учеными из СамГТУ

Разработан метод упрощающий создание новых высокопрочных соединений металлов Исследователи из России разработали метод который позволяет предсказать строение интерметаллидов соединений на основе двух или более металлов обладающих повышенной прочностью и устойчивостью к температурам Предложенный подход упростит разработку новых материалов для аэрокосмической отрасли и автомобилестроения Мы предложили подход который ускорит разработку новых материалов для разных отраслей промышленности Он позволит точно смоделировать структуру соединения с интересующими свойствами подобрать подходящий топологический шаблон и лишь после этого проводить синтез который требует затрат времени и ресурсов пояснила доцент Самарского государственного технического университета СамГТУ Ольга Блатова

Предсказываем будущее материалов Наши ученые химики разработали метод который позволяет предсказать строение интерметаллидов соединений на основе двух или более металлов обладающих повышенной прочностью и устойчивостью к температурам Предложенный подход упростит разработку новых материалов для аэрокосмической отрасли и автомобилестроения Ольга Блатова доцент кафедры Общая и неорганическая химия старший научный сотрудник Международного научно исследовательского центра по теоретическому материаловедению Мы предложили подход который ускорит разработку новых материалов для разных отраслей промышленности Он позволит точно смоделировать структуру соединения с интересующими свойствами подобрать подходящий топологический шаблон и лишь после этого проводить синтез который требует затрат времени и ресурсов Железо медь алюминий и другие чистые металлы отличаются относительно простым строением их атомы плотно упакованы в кристаллические решетки высокой симметрии При этом объединение в одном материале сразу нескольких металлов приводит к образованию значительно более сложных структур моделирование которых осложнено тем что существующие подходы не учитывают все детали системы связей между атомами Для решения этой проблемы наши ученые разработали новый подход к проведению подобных расчетов кристаллическая структура металлов рассматривается в виде трехмерной сетки в узлах которой находятся атомы соединенные условными прямыми линиями Эту сетку можно представить в виде набора из более простых взаимопроникающих подсеток с меньшим числом узлов часть которых при этом можно удалить С 26 по 28 ноября на федеральной территории Сириус будет проходить V Конгресс молодых ученых Политех традиционный участник этого масштабного научного мероприятия Наша делегация уже готова представить родной университет на всероссийском уровне КонгрессМолодыхУченых КМУ МАХ ВК ДЗЕН

Исследователи из Самарского государственного технического университета предложили новый метод который позволяет предсказывать атомное строение интерметаллидов соединений из двух и более металлов обладающих повышенной прочностью и устойчивостью к температурам Разработанный подход основан на универсальных закономерностях взаимодействия атомов и формировании кристаллической решетки и значительно упрощает поиск новых материалов для аэрокосмической и автомобильной промышленности Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда Чистые металлы такие как железо медь или алюминий имеют простые кристаллические решетки высокой симметрии Если объединить в одном материале два разных металла получится интерметаллидное соединение с гораздо более сложной структурой Предсказать как именно в ней расположатся атомы металлов сложно поскольку традиционные методы моделирования кристаллических решеток не учитывают все детали системы связей между атомами Это усложняет поиск новых материалов с повышенной прочностью устойчивостью к высоким температурам и другими важными для промышленности в частности для автомобиле и авиастроения качествами Исследователи из СамГТУ предложили подход который учитывает особенности строения исходных металлов Они представили кристаллическую решетку как трехмерную сеть атомов связанных между собой линиями химическими связями и обнаружили что такую сеть можно разложить на более простые взаимопроникающие подсетки Некоторое количество таких подсеток можно удалить из общей кристаллической решетки чтобы на их месте остались пустоты именно в них при формировании интерметаллида встраиваются атомы другого металла Таким образом итоговая структура сохраняет черты исходной решетки а ее сложность можно описать через комбинацию более простых элементов Применив модель к трем типам металлических решеток ученые смогли воспроизвести архитектуру многих известных материалов например интерметаллидов на основе титана и хрома церия и кадмия родия и ванадия и других Более того для одного типа решеток было найдено 90 возможных структур из которых 16 уже известны науке а 74 могут служить шаблонами для синтеза новых материалов с уникальными свойствами Мы предложили подход который ускорит разработку новых материалов для разных отраслей промышленности Он позволит сначала точно смоделировать структуру соединения с интересующими свойствами подобрать подходящий топологический шаблон и лишь после этого проводить синтез который требует затрат времени и ресурсов В дальнейшем мы планируем провести масштабное моделирование новых интерметаллических структур проверить их стабильность методами квантовой химии синтезировать их влаборатории и экспериментально доказать их полезные свойства рассказывает руководитель проекта поддержанного грантом РНФ Ольга Блатова кандидат химических наук доцент кафедры общей и неорганической химии СамГТУ Результаты опубликованы в журнале Chemistry of Materials Подробнее в материале ТАСС РНФ Телеграм ВКонтакте MAX новостинауки РНФ химия