ИИ создал бетон, который поглощает CO₂ и служит веками
С помощью суперкомпьютеров и ИИ исследователи могут моделировать поведение более 4 миллиардов атомов для создания экологичных строительных материалов. Фото: Shutterstock
Представьте бетон в наших домах и мостах, который не только выдерживает испытание временем и природными катаклизмами, но и способен самовосстанавливаться или поглощать углекислый газ из атмосферы.
Исследователи из Школы инженерии Витерби при Университете Южной Калифорнии разработали революционную ИИ-модель Allegro-FM, способную симулировать поведение миллиардов атомов одновременно. Это открывает новые возможности для проектирования материалов в беспрецедентных масштабах.
«Вы можете просто поместить CO₂ внутрь бетона, и он станет углеродно-нейтральным», — пояснил профессор Айитиро Накано.
Современное производство бетона ответственно за 8% глобальных выбросов CO₂. Allegro-FM теоретически доказала возможность повторного захвата углекислого газа, выделяемого при производстве, и его интеграции в сам бетон. При этом моделирование показало, что такой бетон не только экологичнее, но и долговечнее — срок его службы может превысить 2000 лет, как у древнеримских сооружений.
Ключевое преимущество Allegro-FM — её масштабируемость. В то время как традиционные методы ограничены системами с тысячами или миллионами атомов, новая модель продемонстрировала 97,5% эффективность при симуляции более 4 миллиардов атомов на суперкомпьютере Aurora в Аргоннской национальной лаборатории.
Модель охватывает 89 химических элементов и может предсказывать молекулярное поведение для различных применений — от химии цемента до хранения углерода.
«Благодаря прорыву в машинном обучении нам больше не нужно выводить квантовую механику с нуля. Мы генерируем обучающий набор и позволяем модели работать», — объяснил профессор Кен-Ичи Номура.
Исследование, опубликованное в The Journal of Physical Chemistry Letters, может кардинально изменить строительную отрасль, сделав её более устойчивой. Следующий этап — создание реальных образцов нового бетона.
Интересный факт: древнеримский бетон, простоявший 2000 лет, содержал вулканический пепел и морскую воду, что способствовало его долговечности. Современные технологии с ИИ могут превзойти даже эти проверенные временем рецепты.
0 комментариев