ИИ прочитал 448 научных статей и нашёл новые материалы для электроники

Искусственный интеллект проанализировал данные из сотен научных работ и нашёл новые бессвинцовые диэлектрические материалы, которые сохраняют стабильные характеристики при высоких температурах. Исследование провела команда профессора Хо Вон Джана из Сеульского национального университета. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications. Об этом сообщает портал Phys.org.

Диэлектрики — это изоляционные материалы, которые накапливают электрический заряд и используются в многослойных керамических конденсаторах (MLCC) для смартфонов и электромобилей. Чем выше диэлектрическая проницаемость, тем больше энергии может хранить компонент того же размера. Для практического применения важно, чтобы характеристики сохранялись и при высоких температурах.

Исследователи объединили извлечение данных из текстов, таблиц и графиков научных статей с машинным обучением, учитывающим законы физики. Они собрали набор из 1 202 записей о свойствах диэлектриков из 448 статей, изучили виртуальное пространство примерно из 150 миллионов возможных составов и сократили его до 37 кандидатов. Затем синтезировали два состава и экспериментально подтвердили высокую диэлектрическую проницаемость и отличную температурную стабильность.

В образцах с добавлением 1 и 2 мольных процентов олова (Sn) диэлектрическая проницаемость при комнатной температуре составила 3 422 и 3 307 соответственно. Небольшая добавка олова улучшила температурную стабильность без существенного снижения проницаемости. Оба образца соответствовали международным стандартам X5R, X6R и X7R для многослойных керамических конденсаторов и показали одни из самых высоких значений проницаемости среди материалов того же семейства.

Авторы считают, что их подход можно применить и к другим материалам, например функциональным оксидам и тонким плёнкам. Новые бессвинцовые диэлектрики могут найти применение в высокотемпературных конденсаторах для электромобилей, силовой электроники и аэрокосмических систем.