ננו-חומר חדש שפותח על ידי בינה מלאכותית, קל וחזק יותר מטיטניום

[מודעה_1]

לפי TechSpot , מדענים בפקולטה למדעים שימושיים והנדסה באוניברסיטת טורונטו (קנדה) יישמו אלגוריתמים של למידת מכונה כדי ליצור ננו-חומרים עמידים במיוחד אך קלים. לטכנולוגיה זו פוטנציאל להיות בעל השפעה חזקה על תחומים כמו רכב, תעופה וחלל.

הצוות, בראשות פרופסור טובין פילטר, עיצב ננו-מבנים מיוחדים בגודל של כמה מאות ננומטרים בלבד - כה קטנים עד שיידרשו יותר מ-100 יחידות מוערמות זו לצד זו כדי להגיע לעובי של שערה אנושית. חומרים אלה מורכבים מגושים זעירים שחוזרים על עצמם, המאפשרים התאמה אישית גמישה של תכונותיהם.

Vật liệu nano mới được phát triển nhờ AI, nhẹ và bền hơn cả titan- Ảnh 1. — ננו-חומר האולטימטיבי, המודפס בטכנולוגיית תלת-ממד דו-פוטונית, חזק פי חמישה מטיטניום אך קל כל כך שהוא צף על בועה.

זוהי הפעם הראשונה שבה נעשה שימוש בבינה מלאכותית (AI) כדי לייעל ננו-חומרים עם ארכיטקטורות מורכבות. לדברי פיטר סרלס, המחבר הראשי של המחקר שפורסם בכתב העת Advanced Materials , האלגוריתם לא רק משחזר מבנים קיימים אלא גם לומד משינויים בצורה כדי לחזות מבנים חדשים בצורה יעילה יותר.

הצוות השתמש במדפסת תלת-ממד דו-פוטונית כדי ליצור אבות טיפוס של חומרים, ויצר בהצלחה ננו-סריגי פחמן אופטימליים בקנה מידה מיקרו וננומטרי. עיצובים אלה חזקים ביותר מפי שניים מדגמים קודמים, ועומדים בעוצמה של עד 2.03 מגה-פסקל למטר מעוקב של חומר, חזק פי חמישה מטיטניום.

היישומים הפוטנציאליים לחומר זה הם רחבי היקף. פרופסור פילטר מאמין שתעשיית התעופה תוכל להשתמש בהם כדי לייצר חלקים קלים במיוחד עבור מטוסים, מסוקים וחלליות. צוות המחקר מעריך כי החלפת חלקי טיטניום במטוסים בחומר החדש עשויה לחסוך כ-80 ליטר דלק בשנה עבור כל קילוגרם של חומר שמוחלף, ולתרום להפחתה משמעותית בפליטות פחמן מתעשיית התעופה.

הפרויקט משלב תחומים ממדעי החומרים, למידת מכונה, כימיה ועד מכניקה, בהשתתפות שותפים ממכון הטכנולוגי קרלסרוהה (גרמניה), MIT ואוניברסיטת רייס (ארה"ב). בעתיד, צוות המחקר ימשיך להגדיל את הייצור ולבחון מטריצות חומרים חדשות כדי להפחית משקל תוך שמירה על חוזק וקשיחות גבוהים.

[מודעה_2]
מקור: https://thanhnien.vn/vat-lieu-nano-moi-duoc-phat-trien-nho-ai-nhe-va-ben-hon-ca-titan-185250208091930271.htm