«Норникель» и Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) объединят усилия для разработки искусственного интеллекта, который будет проектировать новые материалы на основе драгоценных металлов под конкретные промышленные задачи.
ИОНХ РАН, один из ведущих в России центров синтеза и изучения новых неорганических веществ и материалов, за десятилетия накопил десятки тысяч результатов измерений: состав материалов, их структура, физико-химические, механические и функциональные свойства. Этот массив реальных экспериментальных данных, которые раньше существовали разрозненно в отчетах и архивах, институт предоставит «Норникелю» для обучения ИИ-алгоритмов. На первом этапе планируется собрать не менее тысячи уникальных составов с измеренными характеристиками.
«Норникель», в свою очередь, привносит в партнерство компетенции в области искусственного интеллекта и глубокое понимание микроструктуры разных классов материалов на основе палладия. Как поясняется в сообщении компании, соглашение с ИОНХ РАН позволит перейти к следующему шагу: генерировать новые материалы путем обучения алгоритмов цифрового материаловедения на массиве реальных экспериментальных данных.
Задачей платформы станет проектирование новых палладийсодержащих материалов под требуемые условия конкретных технологических процессов.
Один из практических запросов, который призвана обслуживать платформа, — поиск альтернативы золоту в микроэлектронике. Мировая микроэлектронная промышленность ежегодно потребляет около 250 т золота: его используют в покрытиях контактных площадок печатных плат, соединительных проводах и дорожках. Золото хорошо подходит для этих задач — оно абсолютно коррозионно-стойкое, электропроводное, пластичное. Но вся индустрия последовательно движется в сторону удешевления технологий, и здесь палладий — идеальный кандидат на замену: он втрое дешевле золота и почти вдвое легче.
Тренд на миниатюризацию и стремление к кратному снижению толщины покрытий уже демонстрирует неспособность существующих материалов обеспечить целевые свойства на сверхмалых толщинах и диктует необходимость поиска материалов следующего поколения.
«Норникель» совместно с промышленными партнерами уже ведет разработки в микроэлектронике по двум направлениям: новые финишные покрытия на базе палладия для контактных площадок печатных плат и палладийсодержащие проводящие покрытия для электроники будущего. В таких системах палладий формирует стабильный защитный и контактный слой, который препятствует коррозии и деградации, обеспечивая надежное электрическое соединение на протяжении всего жизненного цикла изделия.
Для каждого класса устройств — от высокоплотных серверных плат до электроники, работающей в экстремально сложных условиях, — требуется не только уникальный состав палладийсодержащего покрытия, но и своя технология его нанесения. Именно этим, как подчеркивают в компании, и будет заниматься ИИ-платформа: генерировать оптимальные материалы под заданные параметры техпроцесса — будь то плата для серверного ИИ-процессора, силовой модуль электромобиля или микросхема промышленного датчика.
Соглашение о сотрудничестве подписали директор Центра палладиевых технологий «Норникеля» Дмитрий Изотов (справа) и директор ИОНХ РАН, академик Владимир Иванов
Фото: «Норникель»
«Норникель» — первая компания в России, которая начала системно формировать подробный датасет в цифровом материаловедении совместно с академическими институтами. ИОНХ РАН возьмет на себя роль хаба для систематизации данных: к проекту планируется подключать и другие российские институты и университеты с накопленными экспериментальными базами по разным классам материалов.
На первом этапе платформа будет работать с кристаллическими неорганическими материалами — сплавами и химическими соединениями. Затем охват расширится на металлоорганические каркасы, двумерные материалы и аморфные системы. Это открывает путь к созданию материалов нового поколения: 2D-катализаторов, высокоэнтропийных и аморфных сплавов, функциональных покрытий и высокоточных сенсоров. Горизонт проекта — два года.
«Россия — крупнейший производитель палладия в мире. Расширение промышленных применений этого металла — прямой путь к росту заказов на металл и устойчивости доходов горно-металлургической отрасли страны. Новые рынки сбыта — это и рабочие места в науке, и загрузка российских высокотехнологичных производств, и укрепление позиций страны в цепочках поставок критических материалов», — прокомментировал директор Центра палладиевых технологий «Норникеля» Дмитрий Изотов.
«Ученые Института общей и неорганической химии уже достаточно давно и успешно занимаются созданием базы знаний о свойствах и структуре веществ и материалов различных классов, в том числе на базе благородных металлов. Мы рады объединить усилия с бизнес-заказчиком для решения ключевой задачи современного цифрового материаловедения — генерации состава и структуры новых материалов, которые с максимальной степенью достоверности будут обладать заданным комплексом свойств», — пояснил директор ИОНХ РАН, академик Владимир Иванов.
В более широком, глобальном контексте, как резюмируется в сообщении пресс-службы «Норникеля», умение проектировать материалы с помощью искусственного интеллекта становится одной из ключевых технологических компетенций XXI века. Страна или компания, которая первой выстроит надежный путь от задания до нового материала, получает преимущество в производстве следующего поколения чипов, энергоустановок и промышленных катализаторов. «Норникель» вместе с российской академической наукой делает именно этот шаг.