Программа, разработанная в НГУ, помогает быстрее создавать перспективные материалы для промышленности

Сотрудники Центра НТИ по новым функциональным материалам (ЦНФМ) НГУ разработали и зарегистрировали в Роспатенте программу для обработки спектров электрохимического импеданса углеродных наноматериалов. Новый софт создан благодаря финансовой поддержке Фонда НТИ, позволяет существенно ускорить анализ данных и помогает исследователям быстрее выбирать перспективные материалы для будущих промышленных применений. Об этом CNews сообщили представители НГУ.

«Программа помогает анализировать данные, получаемые при тестировании различных электрохимически активных материалов, в частности, углеродных материалов, акцент на разработку и исследование которых сделан в ЦНФМ в последнее время», — сказал разработчик, сотрудник ЦНФМ Данил Польских.

По его словам, софт позволяет оценивать не только сопротивление вещества току, но и то, что происходит на границе раздела фаз между электродом и электролитом: «Это дает возможность разделить собственные свойства материала и параметры процесса, и по отдельности оценить вклад разных явлений в общую картину».

Углеродные наноматериалы, и в особенности многостенные углеродные нанотрубки (МУНТ) в НГУ поставляет Институт катализа СО РАН в рамках совместного гранта. Получаемые материалы используются в Li-ion аккумуляторах, суперконденсаторах, сенсорах, электролизерах, а также в составе специальных паст и покрытий. Они помогают создавать более легкие и прочные компоненты, улучшать проводимость и долговечность устройств, а также экономить энергию в самых разных отраслях промышленности — от энергетики до электроники. Поэтому точное понимание их электрохимических свойств напрямую влияет на скорость разработки новых технологий.

« В НГУ из МУНТ вначале изготавливают рабочие электроды, которые затем тестируют в целевых процессах — например, в электрохимической генерации пероксида водорода, или в многократном циклировании Li-ion аккумуляторов и суперконденсаторов с целью определения их долговечности», — сказал директор ЦНФМ НГУ Денис Козлов.

Аналогичные программы в мире есть, но, как отмечают разработчики, главный вопрос — удобство.

«Большинство программ сделано так, что их использование подразумевает ручной режим обработки данных, а наша программа, наоборот, автоматизирована. С ее помощью я могу получить 30–40–50 спектров за день и за 15–20 минут их все проанализировать, а не тратить 15–20 минут на обработку каждого спектра», — сказал Данил Польских.

По его оценке, ряд операций новая программа выполняет в десятки раз быстрее, чем многие представленные на рынке решения.

Работа над программой заняла около трех лет — от первого шаблона до текущей версии, которая уже используется в ЦНФМ на реальных объектах. Сейчас это один исполняемый файл, который можно установить и сразу применять в расчетах. Программа пока не выкладывалась в открытый доступ и используется как рабочий инструмент ЦНФМ; вопрос передачи внешним индустриальным партнерам будет решаться на уровне Центра.