روشی جدید برای انجام “طراحی معکوس عمومی” با دقت بالا – ScienceDaily

یک چالش بزرگ در علم و تحقیق مواد، توانایی طولانی مدت برای ایجاد یک ماده یا ترکیب با مجموعه ای از ویژگی ها و خواص خاص است که متناسب با یک کاربرد خاص یا مورد استفاده باشد. برای رفع این مشکل، محققان به طور سنتی از غربالگری مواد از طریق پایگاه‌های داده دارایی مواد استفاده می‌کنند که منجر به کشف تعداد محدودی از ترکیبات با ویژگی‌های عملکردی تعریف‌شده توسط کاربر شده است. با این حال، حتی با محاسبات با کارایی بالا (HPC)، هزینه تخمینی محاسبات مورد نیاز بالا است، که جستجوی جامع در فضای مواد نظری را ممنوع می کند. بنابراین نیاز مبرمی به روش جایگزینی وجود دارد که بتواند این فرآیند «تحقیقات مادی» را جامع‌تر و مؤثرتر کند.

طرح معکوس را وارد کنید. همانطور که از نام آن پیداست، مفهوم طراحی معکوس فرآیند طراحی مرسوم را معکوس می‌کند و به مواد و ترکیبات جدید اجازه می‌دهد که صرفاً با معرفی مجموعه‌ای از خواص و ویژگی‌های مورد نظر و سپس استفاده از یک الگوریتم بهینه‌سازی برای تولید یک راه‌حل قابل پیش‌بینی، دوباره مهندسی شوند. معرفی اخیر طراحی معکوس از علاقه خاصی در زمینه فوتونیک است، که به طور فزاینده ای به فناوری های غیر سنتی روی می آورد تا چالش های ذاتی طراحی دستگاه های کوچکتر اما قدرتمندتر را دور بزند. روش های فعلی شامل طراحی سنتی است که در آن طراح یک شکل یا ساختار ثابت را به عنوان نقطه شروع تصور می کند. این فرآیند زمان‌بر است و طیف وسیعی از دستگاه‌های دیگر با شکل‌ها یا ساختارهای متفاوت را از توجه خارج می‌کند، که برخی از آنها ممکن است پتانسیل بیشتری نسبت به اشکال یا ساختارهای سنتی داشته باشند.

طراحی معکوس این مشکل را برطرف می کند و در عوض امکان تولید دستگاه هایی با بهینه ترین یا مؤثرترین شکل، ساختار، ترکیب شیمیایی یا سایر ویژگی ها یا خواص را می دهد. اگرچه طراحی معکوس جدید نیست، محققان SMART این فناوری را یک گام به جلو در کشف روشی مناسب از طراحی معکوس “عمومی” برداشته‌اند که در آن قابلیت‌های طراحی معکوس به مجموعه خاصی از عناصر یا ساختار کریستالی محدود نمی‌شود، بلکه در دسترس هستند. انواع عناصر و ساختارهای کریستالی

این پیشرفت در مقاله ای با عنوان “نمایش کریستالوگرافی برگشت پذیر برای طراحی معکوس عمومی کریستال های معدنی با ویژگی های هدف” که اخیراً در مجله منتشر شده است، توضیح داده شده است. موضوع. در این مطالعه، تیم چارچوبی را برای طراحی معکوس کلی (هم ترکیب و هم ساختار متغیر) از کریستال‌های معدنی به نام FTCP (ویژگی‌های کریستال تبدیل شده فوریه) نشان دادند که امکان طراحی معکوس کریستال‌ها با ویژگی‌های تعریف شده توسط کاربر را با نمونه‌برداری، رمزگشایی و پس پردازش حتی امیدوارکننده‌تر این است که محققان نشان می‌دهند که FTCP قادر به طراحی مواد کریستالی جدید است که با ساختارهای شناخته شده متفاوت هستند – یک پیشرفت قابل توجه در مطالعه این فناوری نوپا با پیامدهای بالقوه انقلابی برای علم مواد و کاربردهای صنعتی.

این الگوریتم که توسط محققان SMART توسعه یافته است، بیش از 50000 ترکیب را در یک پایگاه داده مواد آموزش می دهد، سپس روابط پیچیده بین شیمی، ساختار و خواص را یاد می گیرد و خلاصه می کند تا ترکیبات یا مواد جدیدی را که دارای ویژگی های خاص کاربر هستند، پیش بینی کند. این الگوریتم موادی را با انرژی هدف، فواصل و ضرایب توان ترموالکتریک پیش‌بینی می‌کند و این پیش‌بینی‌ها را با شبیه‌سازی از طریق تئوری عملکرد چگالی تأیید می‌کند، که به نوبه خود درجه قابل قبولی از دقت را نشان می‌دهد.

“این یک پیشرفت فوق العاده هیجان انگیز در زمینه تحقیقات مواد است. Tonio Buonasisi، محقق ارشد LEES و استاد مهندسی مکانیک در موسسه فناوری ماساچوست، گفت: «محققان مواد اکنون ابزار مؤثر و جامعی دارند که به آنها امکان می دهد ترکیبات و مواد جدید را با معرفی ساده ویژگی های مورد نظر کشف و ایجاد کنند.

S. Isaac P. Tian، فارغ التحصیل NUS و یکی از نویسندگان مقاله می افزاید: «در مرحله بعدی این سفر، یک گام مهم اصلاح الگوریتم به منظور پیش بینی بهتر پایداری و قابلیت ساخت خواهد بود. اینها چالش های هیجان انگیزی هستند که تیم SMART در حال حاضر با همکاران در سنگاپور و در سراسر جهان روی آنها کار می کند.”

زکون رن، نویسنده اصلی و پژوهشگر فوق دکترا در LEES، گفت: «هدف یافتن راه‌های کارآمدتر و مؤثرتر برای ایجاد مواد یا ترکیباتی با ویژگی‌های تعریف‌شده توسط کاربر، مدت‌هاست که تمرکز محققان علم مواد بوده است. کار ما یک راه حل قابل دوام را نشان می دهد که فراتر از طراحی معکوس تخصصی است، که به محققان اجازه می دهد مواد بالقوه با ترکیب و ساختار متفاوت را کشف کنند و بنابراین امکان ایجاد طیف وسیع تری از ترکیبات را فراهم می کند. ما امیدواریم که در تلاش های تحقیقاتی بیشتر بر روی این موفقیت ایجاد کنیم. “

این مطالعه توسط SMART انجام شده است و توسط بنیاد ملی تحقیقات (NRF) سنگاپور تحت برنامه پردیس تعالی تحقیقات و شرکت های فناوری (CREATE) پشتیبانی می شود.

https://20khababr.ir
https://afkharebartar.ir
https://akhabarebartar.ir
https://andnews.ir
https://avatefepak.ir
https://baranmajale.ir
https://behtaringam.ir
https://daltek.ir
https://elmitarin.ir
https://fardayeashena.ir
https://forbos.ir
https://foxirani.ir
https://gisoon.ir
https://hodhodirani.ir
https://iranisard.ir
https://kahkashani.ir
https://lasttimes.ir
https://lilaki.ir
https://livejame.ir
https://magirani.ir
https://majaleiranian.ir
https://mervina.ir
https://mineralnews.ir
https://modirezard.ir
https://momon.ir
https://moniseh.ir
https://nationaliran.ir
https://netcrafti.ir
https://news-single.ir
https://newsexpress.ir
https://newslife.ir
https://newsspot.ir
https://newsteen.ir
https://nikmag.ir
https://officemag.ir
https://okaziyon.ir
https://one-news.ir
https://pandamag.ir
https://parsroids.ir
https://patris-fun.ir
https://senatornews.ir
https://seratmag.ir
https://sibala.ir
https://sohanian.ir
https://sosokan.ir
https://tazekhabari.ir
https://technoirani.ir
https://timesirani.ir
https://yamorani.ir
https://yandexkhabari.ir
https://abdoosnews.ir
https://zehnenoandinsh.ir
https://abestanews.ir
https://abtinnews.ir
https://akhbarebartaaar.ir
https://akhbaremaaaa.ir
https://akhbareshomaaa.ir
https://akhshijnews.ir
https://atrinnews.ir
https://atroticnews.ir
https://atshnews.ir
https://bashariatemrooz.ir
https://dastesalamatt.ir
https://dostemansalam.ir
https://elementorsite.ir
https://emrooztafahom.ir
https://ensanedirooooooz.ir
https://etelaresankhabar.ir
https://examplenews.ir
https://fardaalefba.ir
https://gisooyekhabar.ir
https://halohekayatha.ir
https://hashtadonoh.ir
https://hekayatfardayeemaaa.ir
https://honarmandkhabar.ir
https://istgaheshomareyek.ir
https://ketabkhoooon.ir
https://kimyagaaaar.ir
https://markazeakhbar.ir
https://masternewss.ir
https://mohamadrezasite.ir
https://morvarideasia.ir
https://mramins.ir
https://naserinews.ir
https://nasermr.ir
https://newsamins.ir
https://newsatropat.ir
https://newscenterals.ir
https://newsmineral.ir
https://newsouls.ir
https://newspishgamannn.ir
https://newssalam.ir
https://newsshans.ir
https://newsworlds.ir
https://parinews.ir
https://patris-music.ir
https://poshtibannews.ir
https://powernewss.ir
https://recordejadid.ir
https://salamnewws.ir
https://23ncfst.ir/
https://amiran-carpet.ir/
https://armanenergytec.ir/
https://blogenews.ir/
https://blogkhoon.ir/
https://bvfars.ir/
https://charsounews.ir/
https://chsnews.ir/
https://dezfil.ir/
https://dmwebmaster.ir/
https://dota2news.ir/
https://erfanhd.ir/
https://etminan110.ir/
https://faratarazkhabar.ir/
https://farsgardi20.ir/
https://footynews.ir/
https://goto98.ir/
https://ilyarkhabar.ir/
https://ir2khabar.ir/
https://iranalmanac.ir/
https://irandaryafest.ir/
https://khabarehaft.ir/
https://khabarontime.ir/
https://lolsms.ir/
https://maadgig.ir/
https://masoudtb.ir/
https://mp3news.ir/
https://music-ha.ir/
https://nakhlestankhabar.ir/
https://newcharge.ir/
https://news-links.ir/
https://news180.ir/
https://pimn.ir/
https://prmf.ir/
https://pvnews.ir/
https://rejawnews.ir/
https://sahab-co.ir/
https://samanbarg.ir/
https://semanews.ir/
https://shirinonews.ir/
https://soheilesonghor.ir/
https://tacity.ir/
https://taktanews.ir/
https://tarabaranmag.ir/
https://telegram-persian.ir/
https://tfcenter.ir/
https://trika.ir/
https://velninews.ir/
https://vidnaz.ir/
https://wajnews.ir/
https://your-news.ir/
https://zangannews.ir/
https://2016downloadnew.ir/
https://paxsolomusic.ir/
https://daryamedia.ir/
https://andikakhabar.ir/
https://seo-pbn.ir/
https://ghezelwich.ir
https://panaztebtabriz.ir
https://shayna-net.ir
https://kanooneslamshahr.ir
https://raynuts.ir
https://honare2.ir
https://itsama.ir
https://flingpet.ir
https://foreverpro.ir
https://fraeesi.ir
https://gkhabar.ir
https://18amlak.ir
https://pooyesh-khabar.ir
https://matsef.ir
https://photo-land.ir
https://tabarestan118.ir
https://disachain.ir
https://chikaapp.ir
https://mahestan18.ir
https://radyaabkala.ir
https://c-civil.ir
https://saeeed.ir
https://copytops.ir
https://modirsearch.ir
https://shz1music.ir
https://m-khosravi.ir
https://iranhayashi.ir
https://iranian-dress.ir
https://gigblog.ir
https://basitcg.ir
https://mashhadhekmat.ir
https://rahetamin.ir
https://radolyamani.ir
https://bnemati.ir
https://face-wood.ir
https://tourvare.ir
https://centertasisat.ir
https://bidarirafsanjan.ir
https://namahaa.ir
https://30pp.ir
https://script-tabadol-link.ir
https://simayesarbedar.ir
https://pakdashtiha.ir
https://rentacars.ir
https://2019movies.ir
https://ekar24.ir
https://saber-ramezani.ir
https://teb-saharsina.ir