Մտքի ուժը

Քիմիական ռեակցիաներին կփոխարինեն համակարգիչն ու հաշվարկը․ «Մտքի ուժը»

Որտե՞ղ ու ինչպե՞ս ստանալ նոր նյութեր․ ժամանակակից գիտական աշխարհում լաբորատորիաներին ու լաբորատոր փորձերին փոխարինելու են գալիս համակարգիչը, թվերն ու հաշվարկները։ ԵՊՀ ռադիոֆիզիկայի ֆակուլտետի կիսահաղորդչային սարքերի ու նանոտեխնոլոգիայի կենտրոնի հաշվարկային նյութագիտության լաբորատորիայում գիտության հենց այս՝ նոր ոլորտով են զբաղվում։ Հինգ գիտնականներից է կազմված խումբը։ Հայկ Զաքարյանը գիտական խմբի ղեկավարն է․

«Մենք փորձելու ենք մոդելավորել, համակարգչի միջոցով սիմուլացնել կամ կանխագուշակել նոր նյութեր։ Այսինքն՝ այն փորձը, որը պետք է արվի, մենք դա անում ենք համակարգչի մեջ՝ տեսնելով՝ արդյո՞ք նոր նյութը կայուն է, թե ոչ, արդյո՞ք որոշ պարամետրեր, որոնք մեզ անհրաժեշտ են, ձեռնտու են, թե ոչ։ Նույն էներգատարողունակությունը փորձում ենք պարզել՝ արդյոք մեծ է, թե ոչ։ Արդի ֆիզիկան այնքան է զարգացել, որ այդ ամենը հնարավոր է մոդելավորել համակարգչի միջոցով»։

Եվ ահա այս լաբորատորիայում հեղուկ էլեկտրոլիտի մարմնային պինդ տարբերակն են փորձում ստանալ ու կրկին ոչ թե նյութերի, այլ՝ թվերի օգնությամբ։ ԿԳՄՍ գիտության կոմիտեի տրամադրած դրամաշնորհի օգնությամբ են սկսել ծրագրը։ Այն եռամյա է, արժեքը՝  55 մլն դրամ։ Ժամանակակից լաբորատորիաներում ոչ թե նյութեր են ու կոլբաներ, այլ միայն համակարգիչներ։

Ու բոլորովին էլ կապ չունի, որ այն նյութագիտության լաբորատորիան է, անվանման հաշվարկային բառն արդեն հուշում է թվերի, այսպես ասենք, առատությունն այս սենյակում։ Հաշվարկային նյութագիտությունը տարբեր ոլորտների համաձուլվածք է, այստեղ անհրաժեշտ են գիտելիքներ ֆիզիկայից, քիմայից ու համակարգչից։ Ամեն ինչ համադրումով է, կարող են նոր բացահայտումներ անել՝ գիտության տարբեր ոլորտների համադրման օգնությամբ։

Նոր պինդ էլեկտրոիտների հաշվարկային որոնում։ Թեմայի արդիկանաությունը հասկանալու համար, նախ պետք է պարզել, թե մարդկության առջև գլոբալ ի՞նչ խնդրներ կան՝ էկոլոգիական, էներգետիկ։ Էներգիայի սպառման ծավալների աճին զուգահեռ անհրաժեշտ է նաև այն պահպանել։ Եվ ահա, այս խմբում փորձում են զբաղվել հենց այդ խնդրով ասում է․

«Ժամանակակից աշխարհում սրընթաց աճում են էլեկտրաէներգիայի օգտագործման ծավալները։ Զուգահեռ ավելանում են նաև արտադրման ծավալները՝ արևային, հիդրո, ատոմային։ Պետք է աճեն նաև էներգիայի պահպանման մեթոդները, դեռևս նման մեծածավալ մեթոդ չկա։ Գլոբալ խնդիր է էներգիայի պահպանումը։ Ներկայիս տեխնոլոգիաներով էներգիայի պահպանումը հնարավոր է լիթիում իոնային մարտկոցների օգնությամբ, որոնք արտադրության մեջ են մտել 1990-ականներից։ Դրանից հետո մի քանի անգամ տեխնոլոգիան լավացվել է։ Բայց եկել ենք մի շեմի, որն ավելի առաջ չի գնում մի քանի խնդիրների՝ օրինակ անվտանգության համար։ Լիթիում իոնային մարտկոցները հեղուկ էլեկտրոլիդներ են պարունակում, սա վտանգավոր է։ Էլեկտրական շարժիչներով մեքենաներում, եթե վթար տեղի ունենա (մարտկոցները այստեղ են տեղադրվում), ապա հրդեհի հավանականությունը շատ մեծ է։ Նման օրինակներ արդեն կան, և՛ «Տեսլա»-ի մեքենաներում, և՛ «Սամսունգ»-ի հեռախոսներում»։ 

Մեկ այլ խնդիր է բարձր գինը։ Որպեսզի ավելի ցածր  գին ունենա լիթիումը, փոխարինում են այլ իոններով․ «Օրինակը ավտոմեքենաների վրա բերեմ՝ ձգտում են, որպեսզի մեկ լիցքավորումով այն ավելի երկար աշխատի։ Ներկայիս ռեկորդը մեկ լիցքավորումով 500-600 կմ աշխատելն է։ Հաջորդ խնդիրը այն է, որ լիթիում իոնային մարտկոցները հասել են իրենց էներգատարողունակության սահմանին, և հիմա անհրաժեշտ են ավելի տարողունակ մարտկոցներ»։

Գիտության կոմիտեի հատկացրած ֆինանսական միջոցներով էլ փորձում են նոր պինդ էլեկտոլիտներ ստանալ։ Ավելի պարզ՝ հեղուկը փոխարինել պինդ էլեկտրոլիտով։ Այն ավելի ապահով ու անվտանգ է՝ ասում է Հայկ Զաքարյանն ու բացատրում․

«Վթարի դեպքում պինդ մարմինը չի կարող հոսել ու մեկ այլ միջադեպի պատճառ դառնալ։ Տարբեր կազմակերպություններ հայտարարում են, որ  2024-2025 թթ․-ին սկսելու են պինդ էլեկտրոլիդներով մարտկոցների արտադրությունը, թե ինչ տեխնոլոգիայով՝ դեռ գաղտնի են պահում» ։

Մոդելավորման մեթոդները նույնպես տարբեր են՝ քվանտային ֆիզիկայի հաշվարկով է կատարվում։ Երիտասարդներն ասում են, որ սա բավականին հայտնի մեթոդ է, ու կիրառական նշանակություն ունի նյութագիտության մեջ։ Հաշվարկը փորձերից արագ է, բայց՝ իրականության մեջ այն նույնպես երկար է կատարվում, այդ իսկ պատճառով փորձում են նաև արագացնել հաշվարկները։ 

Մեքենայական ուսուցման դերը հաշվարկների արագացման համար շատ մեծ է։ Սրանով Արեգ Հունանյանն է զբաղվում։ ԵՊՀ ռադիոֆիզիկայի ֆակուլտետի կիսհաղորդիչների ֆիզիկա ու միկրոէլկտրոնիկայի ամբիոնի ասպիրանտ է։ Ասում է՝ հաշվարկային նյութագիտության մեջ մեքենայական ուսուցման հետազոտությունները շատ ինտենսիվ են կատարվում։

Դալլաքյանը ասպիրատ է, խմբին է միացել առաջին օրվանից։ Առաջին մասնագիտությամբ քիմիկոս է, հետո ֆիզիկայի մասին է գիտելիքները խորացրել ու քիմիական ֆիզիկայի մասնագետ դարձել։ Ասում է՝ գիտությամբ զբաղվելը հետաքրքիր է, այստեղ համադրում է իր քիմիական ու ֆիզիկական գիտելիքները։

Գիտության այս ճյուղում կարևորը թվերն ու հաշվարկներն են։ Երիտասարդներն ասում են, որ  առաջին հայացքից է միայն հաշվարկը հեշտ թվում, անգամ մեկ թվով սխալվելու դեպքում արդյունքը կարող է ամբողջովին փոխվել։ Հետաքրքիր է թվերի հետ աշխատանքը՝ հարցին Հայկ Զաքարյանը պատասխանում է․

«Թիվը մեր բնագավառում քանակական արժեք է, որը թույլ է տալիս հասկանալ, թե որքանով է մեր կատարած փորձը ճիշտ ու նյութը՝ լավ»։

Երիտասարդ գիտնականները նշում են, որ իրենց գործից հաճույք են ստանում, չնայած որ գիտական արդյունք ստանալը շատ երկար և դժվար աշխատանք է, որը տարիներ կարող է տևել։ Ասում են՝ սա պետք է բոլորը հասկանան։

Back to top button