مادة قابلة للضغط بشكل فائق تم تطويرها من خلال الذكاء الاصطناعي

تم تطوير مادة قابلة للضغط بشكل فائق من خلال الذكاء الاصطناعي بواسطة باحثين في جامعة دلفت للتكنولوجيا، يمكن أن تحول هذه المادة العديد من الأشياء اليومية الخاصة بنا بينما لا تزال قوية. ولم يقم الباحثون بأي اختبارات تجريبية، وقاموا بإنشاء المادة باستخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي فقط.

مايكل بيسا هو المؤلف الأول للمنشور الذي ظهر في المواد المتقدمة في 14 أكتوبر.

قال “الذكاء الاصطناعي يعطيك خريطة كنز، ويلزم العلماء العثور على الكنز”.

تحويل الأشياء اليومية

حصل مايكل بيسا، أستاذ مساعد في علوم المواد في جامعة دلفت للتكنولوجيا، على الفكرة لإنشاء هذه المادة بعد قضاء بعض الوقت في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. كان هناك، في مختبر هياكل الفضاء، حيث رأى هيكلاً للقمر الصناعي يمكنه فتح ألواح شمسية طويلة من حزمة صغيرة.

بعد رؤية ذلك، أراد بيسا أن يعرف ما إذا كان من الممكن تصميم مادة قابلة للضغط بشكل فائق وقوية وضغطها إلى جزء صغير من حجمها.

“إذا كان ذلك ممكنًا، يمكن للأشياء اليومية مثل الدراجات الهوائية وطاولات العشاء والمظلات أن تُطوى في جيبك”، قال.

الجيل التالي من المواد

يعتقد بيسا أن من المهم أن يكون الجيل التالي من المواد مُعدًا ومتعدد الغرض مع القدرة على التعديل. والطريقة لفعل ذلك هي من خلال مواد مهيأة بالهيكل، وهي مواد متألفة قادرة على استغلال هندسات جديدة. سيسمح ذلك للمواد بالحصول على بعض الخصائص والوظائف التي لم تكن موجودة من قبل.

“然而، اعتمد تصميم المواد المتألفة على تجارب مكثفة ونهج تجريبي وخطأ”، يقول بيسا. “نحن نجادل لصالح عكس العملية باستخدام التعلم الآلي لاستكشاف إمكانيات التصميم الجديدة، مع تقليل التجارب إلى الحد الأدنى المطلق”.

“نتبع نهجًا حاسوبيًا قائمًا على البيانات لاستكشاف مفهوم مادة متألفة جديد وتكييفه مع خصائص مستهدفة مختلفة واختيار مواد أساسية ومقاييس طولية وعمليات تصنيع”.

إمكانيات جديدة

استخدم بيسا التعلم الآلي لتطوير تصميمين مختلفين بمقاييس طولية مختلفة للمادة القابلة للضغط بشكل فائق التي تم تطويرها من خلال الذكاء الاصطناعي. قاموا بتحويل البوليمرات الهشة إلى مواد متألفة أكثر خفة ويمكن استعادتها. أهم جانب في هذه المواد الجديدة هو أنها قابلة للضغط بشكل فائق. يركز التصميم على المقاييس الكبيرة على القابلية القصوى للضغط، بينما يركز التصميم على المقاييس الصغيرة على القوة والجسامة العالية.

يجادل بيسا أن أهم جزء من العمل ليس المادة الفعلية التي تم تطويرها، ولكن الطريقة الجديدة للتصميم من خلال استخدام التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي. يمكن أن يفتح ذلك إمكانيات لم تكن معروفة من قبل.

“الأمر المهم هو أن التعلم الآلي يخلق فرصة لقلب عملية التصميم من خلال الانتقال من التحقيقات الموجهة تجريبيًا إلى التحقيقات القائمة على البيانات الحاسوبية، حتى لو كانت النماذج الحاسوبية تفتقد إلى بعض المعلومات. الشروط الأساسية هي أن يكون هناك ما يكفي من البيانات حول مشكلة الاهتمام المتاحة، وأن تكون البيانات دقيقة بدرجة كافية”.

يعتقد بيسا في البحث القائم على البيانات في علوم المواد وقدرته على ثورة وتغيير طريقة حياتنا.

“سوف يثور العلم القائم على البيانات في طريقة وصولنا إلى الاكتشافات الجديدة، ولا أستطيع الانتظار لمعرفة ما سيجلب لنا المستقبل”.

السيطرة من البداية إلى النهاية

تظهر هذه التطورات الجديدة أن هناك مجالات يمكن تحويلها بواسطة الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي والتي ليست معروفة جيدًا. بينما ثبت أن الذكاء الاصطناعي سوف يثور في الآلات والتكنولوجيا و几乎 كل جانب آخر من المجتمع، إلا أنه لا يتم الاعتراف دائمًا بذلك. سوف يأتي وقت حيث سوف يسيطر التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي على عملية التصميم والتنمية من البداية إلى النهاية. سوف يكون من الواجب على البشر غرس آليات معينة في هذه التكنولوجيا حتى تكون متوافقة مع أسلوب حياتنا.