TechSpotによると、トロント大学（カナダ）応用科学工学部の科学者たちは、機械学習アルゴリズムを応用し、耐久性が高く軽量なナノ材料を開発しました。この技術は、自動車、航空、宇宙などの分野に大きな影響を与える可能性があります。
トビン・フィレター教授率いる研究チームは、わずか数百ナノメートルの大きさの特殊なナノ構造を設計しました。これは非常に小さいため、人間の髪の毛の太さに達するには、100個以上のユニットを並べて積み重ねる必要があります。これらの材料は、小さなブロックの繰り返し構造で構成されており、特性を柔軟にカスタマイズすることができます。
2光子3D技術を使用して印刷された究極のナノマテリアルは、チタンの5倍の強度を持ちながら、泡の上に浮かぶほど軽量です。
写真：UOFTエンジニアリングニュース
複雑な構造を持つナノマテリアルの最適化に人工知能（AI）が活用されたのは今回が初めてです。Advanced Materials誌に掲載された研究論文の筆頭著者であるピーター・セルズ氏によると、このアルゴリズムは既存の構造を再現するだけでなく、形状の変化から学習することで、より効率的に新しい構造を予測できるとのことです。
研究チームは2光子3Dプリンターを用いて材料プロトタイプを作成し、マイクロスケールおよびナノスケールで最適化された炭素ナノ格子の作製に成功しました。これらの設計は従来のモデルの2倍以上の強度を誇り、1立方メートルあたり最大2.03メガパスカルの応力に耐え、チタンの約5倍の強度を誇ります。
この材料の潜在的な用途は多岐にわたります。フィレター教授は、航空業界が航空機、ヘリコプター、宇宙船用の超軽量部品の製造にこの材料を活用できると考えています。研究チームは、航空機のチタン部品をこの新材料に置き換えることで、1キログラムあたり年間約80リットルの燃料を節約でき、航空業界からの二酸化炭素排出量の大幅な削減に貢献すると推定しています。
このプロジェクトは、カールスルーエ工科大学（ドイツ）、MIT、ライス大学（米国）のパートナーの参加を得て、材料科学、機械学習、化学、力学などの分野を融合しています。今後、研究チームは生産規模を拡大し、高い強度と剛性を維持しながら軽量化を実現する新しい材料マトリックスの試験を継続します。
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出典: https://thanhnien.vn/vat-lieu-nano-moi-duoc-phat-trien-nho-ai-nhe-va-ben-hon-ca-titan-185250208091930271.htm
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