Управляемая искусственным интеллектом роботизированная станция на источнике синхротронного излучения для ускоренной разработки новых перспективных материалов и их диагностики в режиме реального времени

Управляемая искусственным интеллектом роботизированная станция на источнике синхротронного излучения для ускоренной разработки новых перспективных материалов и их диагностики в режиме реального времени


Дата начала работ по гранту: 05.10.2021
Дата окончания работ по гранту: 31.12.2023
Руководитель: Солдатов Александр Владимирович
Ответственный исполнитель: Бугаев Арам Лусегенович / Гуда Александр Александрович / Солдатов Михаил Александрович

Данный проект предлагает разработку прорывного инновационного решения, не имеющего мировых аналогов, суть которого заключается во внедрении технологий микрофлюидики и искусственного интеллекта для ускоренной разработки функциональных наноматериалов. Уменьшение времени цикла создания новых материалов является актуальной задачей первостепенной важности для высокотехнологичного сектора экономики России. Одновременно, в ходе настоящего проекта будет решена и задача существенного повышения эффективности проведения сложных экспериментов на источниках синхротронного излучения. Разрабатываемая система позволит в режиме реального времени проводить количественный анализ и контроль качества больших объёмов собираемых данных и, в случае необходимости, вносить корректировки в ход эксперимента. Поэтому планируемые в настоящем проекте исследования и разработки могут создать предпосылки для формирования новых научных направлений (например, инфраструктура мега-сайенс как генератор новых уникальных материалов). Для научных групп и современных источников синхротронного излучения актуальность и востребованность разрабатываемой системы под управлением искусственного интеллекта заключается в том, что она позволяет проводить оптимизацию параметров синтеза и условий реакций за меньшее число шагов, чем это делает учёный или классический алгоритм управления. Это будет качественный прорыв во времени проведения испытаний и эффективности использования СИ, поскольку типичные operando-эксперименты до сих пор требуют нескольких дней экспериментального времени, а детальный анализ полученных данных зачастую происходит в течение нескольких месяцев после проведения эксперимента. Наконец, в рамках данного проекта будет впервые решен целый ряд актуальных задач по разработке нескольких новых классов функциональных материалов с заданными свойствами для использования в катализе, медицине, экологии и биологии, каждая их которых призвана привлечь новых пользователей из соответствующей области на источники СИ и повлечь за собой целый ряд исследований в мировом научном сообществе с использованием разработанной нами технологии.

В реализации настоящего проекта принимают участие крупнейший российские научные центры:
1. Балтийский федеральный университет им. И. Канта
2. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
3. Институт Нефтехимического Синтеза им. А.В. Топчиева РАН
4. Сеченовский университет
5. ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН


Публикации по направлению


Всего отобрано 4 публикаций с суммарным значением Impact-factor = 19.746

1. V. Lemmens, C. Vos, A. L. Bugaev, J. Vercammen, N. Van Velthoven, J. Gascon, D. E. De Vos "Ru-Bipyridine Entrapped in the Supercages of EMC-1 Faujasite as Catalyst for the Trifluoromethylation of Arenes" ACS Applied Materials & Interfaces 2022 14 (1) 971–977 (Impact-factor: 9.229 ) DOI: 10.1021/acsami.1c19655  

2. E. V. Lengert, D.B. Trushina, M. Soldatov, A.V. Ermakov "Microfluidic Synthesis and Analysis of Bioinspired Structures Based on CaCO3 for Potential Applications as Drug Delivery Carriers" Pharmaceutics 2022 14 (1) 139 (Impact-factor: 6.321 ) DOI: 10.3390/pharmaceutics14010139  

3. Atousa Khazaie, Mahmoud Mazarji,Bijan Samali, Dave Osborne,Tatiana Minkina,Svetlana Sushkova,Saglara Mandzhieva and Alexander Soldatov "A Review on Coagulation/Flocculation in Dewatering of Coal Slurry" Water 2022 14 (6) 918 (Impact-factor: 3.103 ) DOI: 10.3390/w14060918  

4. D. N. Gorbunov, M. V. Nenasheva, M. V. Terenina, Yu. S. Kardasheva, S. V. Kardashev, E. R. Naranov, A. L. Bugaev, A. V. Soldatov, A. L. Maximov & E. A. Karakhanov "Transformations of Carbon Dioxide under Homogeneous Catalysis Conditions (A Review)" Petroleum Chemistry 2022 (Impact-factor: 1.093 ) DOI: 10.1134/S0965544122010054