Bahan nano baharu yang dibangunkan oleh AI, lebih ringan dan lebih kuat daripada titanium

Menurut TechSpot , saintis di Fakulti Sains Gunaan dan Kejuruteraan di Universiti Toronto (Kanada) telah menggunakan algoritma pembelajaran mesin untuk mencipta bahan nano yang sangat tahan lama tetapi ringan. Teknologi ini berpotensi memberi impak yang kuat terhadap bidang seperti kereta, penerbangan dan ruang angkasa.

Pasukan itu, yang diketuai oleh Profesor Tobin Filleter, mereka bentuk struktur nano khas yang bersaiz hanya beberapa ratus nanometer - sangat kecil sehingga lebih daripada 100 unit disusun bersebelahan diperlukan untuk mencapai ketebalan rambut manusia. Bahan-bahan ini terdiri daripada blok kecil yang berulang, membolehkan penyesuaian fleksibel sifatnya.

Bahan nano muktamad, dicetak menggunakan teknologi 3D dua foton, adalah lima kali lebih kuat daripada titanium tetapi sangat ringan ia terapung di atas gelembung

FOTO: UOFT ENGINEERING NEWS

Ini adalah kali pertama kecerdasan buatan (AI) digunakan untuk mengoptimumkan bahan nano dengan seni bina yang kompleks. Menurut Peter Serles, pengarang utama kajian yang diterbitkan dalam jurnal Advanced Materials , algoritma itu bukan sahaja menghasilkan semula struktur sedia ada tetapi juga belajar daripada perubahan bentuk untuk meramalkan struktur baharu dengan lebih cekap.

Pasukan itu menggunakan pencetak 3D dua foton untuk mencipta prototaip bahan, berjaya menghasilkan nanolattik karbon yang dioptimumkan pada skala mikro dan nano. Reka bentuk ini lebih dua kali lebih kuat daripada model sebelumnya, menahan tekanan sehingga 2.03 megapascal bagi setiap meter padu bahan, kira-kira lima kali lebih kuat daripada titanium.

Aplikasi yang berpotensi untuk bahan ini adalah luas. Profesor Filleter percaya bahawa industri penerbangan boleh menggunakannya untuk menghasilkan bahagian ultra ringan untuk pesawat, helikopter dan kapal angkasa. Pasukan penyelidik menganggarkan bahawa menggantikan bahagian titanium pada pesawat dengan bahan baharu boleh menjimatkan kira-kira 80 liter bahan api setahun bagi setiap kilogram bahan yang diganti, menyumbang kepada pengurangan ketara dalam pelepasan karbon daripada industri penerbangan.

Projek itu menggabungkan bidang daripada sains bahan, pembelajaran mesin, kimia kepada mekanik, dengan penyertaan rakan kongsi dari Institut Teknologi Karlsruhe (Jerman), MIT dan Universiti Rice (AS). Pada masa hadapan, pasukan penyelidik akan terus meningkatkan pengeluaran dan menguji matriks bahan baharu untuk mengurangkan berat sambil mengekalkan kekuatan dan kekakuan yang tinggi.

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