Novo nanomaterial desenvolvido por IA, mais leve e resistente que o titânio

De acordo com o TechSpot , cientistas da Faculdade de Ciências Aplicadas e Engenharia da Universidade de Toronto (Canadá) aplicaram algoritmos de aprendizado de máquina para criar nanomateriais altamente duráveis, porém leves. Essa tecnologia tem o potencial de causar um forte impacto em áreas como automóveis, aviação e espaço.

A equipe, liderada pelo Professor Tobin Filleter, projetou nanoestruturas especiais com apenas algumas centenas de nanômetros de tamanho – tão pequenas que seriam necessárias mais de 100 unidades empilhadas lado a lado para atingir a espessura de um fio de cabelo humano. Esses materiais são compostos de blocos minúsculos e repetitivos, permitindo a personalização flexível de suas propriedades.

O nanomaterial definitivo, impresso usando tecnologia 3D de dois fótons, é cinco vezes mais forte que o titânio, mas tão leve que flutua em uma bolha

FOTO: UOFT ENGINEERING NEWS

Esta é a primeira vez que a inteligência artificial (IA) é usada para otimizar nanomateriais com arquiteturas complexas. De acordo com Peter Serles, principal autor do estudo publicado na revista Advanced Materials , o algoritmo não apenas reproduz estruturas existentes, mas também aprende com mudanças na forma para prever novas estruturas com mais eficiência.

A equipe utilizou uma impressora 3D de dois fótons para criar protótipos de materiais, fabricando com sucesso nanorredes de carbono otimizadas em micro e nanoescala. Esses designs são mais que o dobro da resistência dos modelos anteriores, suportando até 2,03 megapascais de tensão por metro cúbico de material, cerca de cinco vezes mais resistente que o titânio.

As aplicações potenciais deste material são amplas. O professor Filleter acredita que a indústria da aviação poderia utilizá-lo para produzir peças ultraleves para aviões, helicópteros e naves espaciais. A equipe de pesquisa estima que a substituição de peças de titânio em aeronaves pelo novo material poderia economizar cerca de 80 litros de combustível por ano para cada quilo de material substituído, contribuindo para uma redução significativa nas emissões de carbono da indústria da aviação.

O projeto combina áreas que vão da ciência dos materiais, aprendizado de máquina, química e mecânica, com a participação de parceiros do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (Alemanha), do MIT e da Universidade Rice (EUA). No futuro, a equipe de pesquisa continuará a aumentar a produção e testar novas matrizes de materiais para reduzir o peso, mantendo alta resistência e rigidez.

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