В чем заключаются методы компьютерного дизайна новых материалов?

Методы компьютерного дизайна новых материалов позволяют прогнозировать структуру материалов с необходимым набором характеристик и проводить комплексное исследование их физических свойств без дорогостоящих и длительных экспериментальных исследований. 2

Один из примеров такого метода — метод USPEX профессора Артёма Оганова. 1 Он позволяет предсказывать структуры кристаллов, наночастиц и поверхностей, в том числе для многокомпонентных соединений. 1 Вместо того чтобы перебирать все возможные варианты, эволюционный алгоритм проводит предварительные расчёты, отбирает наиболее перспективные варианты, а затем уточняет их в серии итераций «от простого к сложному». 1 В результате получаются самые стабильные структуры с минимальной энергией, для которых затем можно рассчитать свойства. 1

Также методы компьютерного моделирования позволяют определить кристаллическую структуру, предсказать механические и электронные свойства, оценить условия экспериментального синтеза новых материалов, обладающих оптимальным сочетанием необходимых свойств. 2