Исследователи из Университета Линчёпинга в Швеции применили искусственный интеллект для поиска в научных базах данных материалов, которые были созданы раньше, но остались незамеченными. Речь идёт о семействе двумерных материалов MXenes, открытом только в 2011 году. Двумерные материалы - это вещества толщиной в несколько атомных слоёв. Результаты опубликованы в журнале Science.

MXenes состоят из металла и атомов углерода или азота. Их главная особенность - слоистая структура: материал толщиной всего в несколько миллиметров может содержать миллионы слоёв. Благодаря этому у MXenes огромная площадь поверхности относительно массы, а между слоями могут протекать разнообразные химические реакции. Это делает их перспективными для очистки воды, хранения энергии, телекоммуникаций и биомедицины.

С помощью ИИ исследователи проанализировали старые базы данных и выявили 33 MXenes, которые уже были получены, но не привлекли внимания специалистов. Вдохновившись находкой, команда создала ещё 11 новых материалов. Проект в шутку назвали "Сундуком с сокровищами": по словам профессора материаловедения Йоханны Росен, в литературе и базах данных хранится масса информации, которую учёные иногда просто не замечают и заново "изобретают велосипед".

Помимо новых составов, важным результатом стал способ синтеза. Исследователи научились получать MXenes за несколько секунд без внешнего нагрева, используя значительно меньше опасных химикатов и воды, чем в прежних методах. Кроме того, они показали, что редкоземельные металлы могут заменять другие металлы в составе MXenes, придавая материалам магнитные свойства. Это расширяет возможные применения, например в системах хранения энергии и данных.

Авторы отмечают: чтобы ускорить развитие материаловедения, нужно смотреть и назад, и вперёд. По их мнению, именно масштабирование производства поможет MXenes шире войти в реальные технологии. При этом исследование не утверждает, что материалы уже готовы к массовому внедрению - речь идёт о лабораторных результатах и новых возможностях для дальнейших разработок.

Источник: Phys.org