Суперкомпресируем материал, разработен чрез AI

Нов суперсвиваем материал, разработен чрез AI от изследователи от TU Delft, може да трансформира много от ежедневните ни предмети, като същевременно остава здрав. Изследователите не са провели никакви експериментални тестове и са създали материала, използвайки само изкуствен интелект и машинно обучение.

Мигел Беса е първият автор на публикуване които се появиха в Разширени материали на октомври 14. 

„ИИ ви дава карта на съкровището и ученият трябва да намери съкровището“, каза той. 

Трансформиране на ежедневни предмети

Мигел Беса, асистент по материалознание в TU Delft, получи вдъхновение да създаде този материал, след като прекара време в Калифорнийския технологичен институт. Именно там, в лабораторията за космически структури, той наблюдава сателитна структура, която може да отвори дълги слънчеви платна от малък пакет. 

След като видя това, Беса искаше да знае дали е възможно да се проектира суперкомпресируем, но здрав материал и да се компресира в малка част от неговия обем. 

„Ако това беше възможно, ежедневни предмети като велосипеди, маси за вечеря и чадъри биха могли да бъдат сгънати в джоба ви“, каза той. 

Следващото поколение материали 

Bessa вярва, че е важно следващото поколение материали да бъдат адаптивни и многофункционални с възможност за промяна. Начинът да направите това е чрез доминирани от структура материали, които са метаматериали, които могат да използват нови геометрии. Това ще позволи на материалите да имат определени свойства и функционалности, които не са съществували преди. 

„Дизайнът на метаматериалите обаче разчита на обширни експерименти и подход на проба-грешка“, казва Беса. „Ние подкрепяме обръщането на процеса чрез използване на машинно обучение за изследване на нови възможности за дизайн, като същевременно намалим експериментирането до абсолютния минимум.“

„Ние следваме основан на изчислителни данни подход за изследване на нова концепция за метаматериал и адаптирането й към различни целеви свойства, избор на основни материали, мащаби на дължина и производствени процеси."

Нови възможности

Използвайки машинно обучение, Беса разработи два дизайна, които са с различни мащаби на дължина за суперкомпресируемия материал, разработен чрез AI. Те трансформираха крехките полимери в метаматериали, които бяха много по-леки и възстановими. Най-важният и впечатляващ аспект на тези нови метаматериали е, че те са суперкомпресируеми. Дизайнът на макромащаб се фокусира върху максимална свиваемост, докато микромащабът е най-добър за висока якост и твърдост. 

Беса твърди, че най-важната част от работата не е действително разработеният материал, а новият начин на проектиране чрез използването на машинно обучение и изкуствен интелект. Това може да отвори възможности, които са били непознати преди. 

„Важното е, че машинното обучение създава възможност за обръщане на процеса на проектиране чрез преминаване от експериментално ръководени изследвания към такива, управлявани от изчислителни данни, дори ако на компютърните модели липсва известна информация. Основните изисквания са да са налице „достатъчно“ данни за интересуващия ни проблем и данните да са достатъчно точни.“

Bessa вярва в базираните на данни изследвания в науката за материалите и способността им да революционизират и трансформират начина ни на живот. 

„Науката, управлявана от данни, ще революционизира начина, по който достигаме до нови открития, и нямам търпение да видя какво ще ни донесе бъдещето.“

Поемане от началото до края

Тези нови разработки показват, че има области, които могат да бъдат трансформирани от AI и машинно обучение, които не са добре известни. Въпреки че е доказано, че изкуственият интелект ще революционизира машините, технологиите и почти всеки друг аспект на обществото, често не се признава, че той може да ги развие напълно сам. Ще има момент, в който машинното обучение и AI ще поемат процеса на проектиране и разработка от началото до края. От хората ще зависи да внедрят определени механизми в тези технологии, така че да са съвместими с нашия начин на живот.