Νέο νανοϋλικό που αναπτύχθηκε από την Τεχνητή Νοημοσύνη, ελαφρύτερο και ισχυρότερο από το τιτάνιο

Σύμφωνα με το TechSpot , επιστήμονες της Σχολής Εφαρμοσμένων Επιστημών και Μηχανικής του Πανεπιστημίου του Τορόντο (Καναδάς) εφάρμοσαν αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για να δημιουργήσουν νανοϋλικά που είναι εξαιρετικά ανθεκτικά αλλά ελαφριά. Αυτή η τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να έχει ισχυρό αντίκτυπο σε τομείς όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροπορία και το διάστημα.

Η ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή Tobin Filleter, σχεδίασε ειδικές νανοδομές μεγέθους μόλις μερικών εκατοντάδων νανόμετρων - τόσο μικρές που θα χρειάζονταν περισσότερες από 100 μονάδες στοιβαγμένες η μία δίπλα στην άλλη για να φτάσουν στο πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας. Αυτά τα υλικά αποτελούνται από μικροσκοπικά, επαναλαμβανόμενα μπλοκ, επιτρέποντας την ευέλικτη προσαρμογή των ιδιοτήτων τους.

Το απόλυτο νανοϋλικό, τυπωμένο με τεχνολογία δύο φωτονίων 3D, είναι πέντε φορές ισχυρότερο από το τιτάνιο, αλλά τόσο ελαφρύ που επιπλέει σε μια φούσκα

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: UOFT ENGINEERING NEWS

Αυτή είναι η πρώτη φορά που η τεχνητή νοημοσύνη (AI) χρησιμοποιείται για τη βελτιστοποίηση νανοϋλικών με πολύπλοκες αρχιτεκτονικές. Σύμφωνα με τον Peter Serles, κύριο συγγραφέα της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Advanced Materials , ο αλγόριθμος όχι μόνο αναπαράγει υπάρχουσες δομές αλλά μαθαίνει επίσης από τις αλλαγές στο σχήμα για να προβλέπει νέες δομές πιο αποτελεσματικά.

Η ομάδα χρησιμοποίησε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή δύο φωτονίων για να δημιουργήσει πρωτότυπα υλικών, κατασκευάζοντας με επιτυχία βελτιστοποιημένα νανοπλέγματα άνθρακα σε μικρο- και νανοκλίμακα. Αυτά τα σχέδια είναι υπερδιπλάσια ισχυρότερα από τα προηγούμενα μοντέλα, αντέχοντας έως και 2,03 μεγαπασκάλ τάσης ανά κυβικό μέτρο υλικού, περίπου πέντε φορές ισχυρότερα από το τιτάνιο.

Οι πιθανές εφαρμογές αυτού του υλικού είναι ευρείες. Ο καθηγητής Filleter πιστεύει ότι η αεροπορική βιομηχανία θα μπορούσε να τα χρησιμοποιήσει για την παραγωγή εξαιρετικά ελαφρών εξαρτημάτων για αεροπλάνα, ελικόπτερα και διαστημόπλοια. Η ερευνητική ομάδα εκτιμά ότι η αντικατάσταση εξαρτημάτων τιτανίου σε αεροσκάφη με το νέο υλικό θα μπορούσε να εξοικονομήσει περίπου 80 λίτρα καυσίμου ετησίως για κάθε κιλό υλικού που αντικαθίσταται, συμβάλλοντας σε σημαντική μείωση των εκπομπών άνθρακα από την αεροπορική βιομηχανία.

Το έργο συνδυάζει τομείς από την επιστήμη των υλικών, τη μηχανική μάθηση, τη χημεία έως τη μηχανική, με τη συμμετοχή εταίρων από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο Καρλσρούης (Γερμανία), το MIT και το Πανεπιστήμιο Ράις (ΗΠΑ). Στο μέλλον, η ερευνητική ομάδα θα συνεχίσει να αυξάνει την παραγωγή και να δοκιμάζει νέες μήτρες υλικών για τη μείωση του βάρους διατηρώντας παράλληλα υψηλή αντοχή και ακαμψία.

Πηγή: https://thanhnien.vn/vat-lieu-nano-moi-duoc-phat-trien-nho-ai-nhe-va-ben-hon-ca-titan-185250208091930271.htm