Bahan Super-Kompresibel Dikembangkan Melalui AI

Bahan super-kompresibel baru yang dikembangkan melalui AI oleh peneliti di TU Delft dapat mengubah banyak benda sehari-hari kita sambil tetap kuat. Peneliti tidak melakukan tes eksperimental, dan mereka menciptakan bahan menggunakan hanya kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin.

Miguel Bessa adalah penulis utama dari publikasi yang muncul di Advanced Materials pada 14 Oktober.

“AI memberikan Anda peta harta karun, dan ilmuwan perlu menemukan harta karun,” katanya.

Mengubah Benda Sehari-Hari

Miguel Bessa, asisten profesor di bidang ilmu bahan di TU Delft, mendapatkan inspirasi untuk menciptakan bahan ini setelah menghabiskan waktu di California Institute of Technology. Di sana, di Laboratorium Struktur Ruang, dia mengamati struktur satelit yang dapat membuka layar surya panjang dari paket kecil.

Setelah melihat ini, Bessa ingin tahu apakah mungkin untuk merancang bahan super-kompresibel yang kuat dan mengompresnya menjadi fraksi kecil dari volumenya.

“Jika ini memungkinkan, benda sehari-hari seperti sepeda, meja makan, dan payung dapat dilipat menjadi saku,” katanya.

Generasi Baru Bahan

Bessa percaya bahwa generasi baru bahan harus adaptif dan multi-tujuan dengan kemampuan untuk diubah. Cara untuk melakukan ini adalah melalui bahan yang didominasi struktur, yang merupakan metamaterial yang dapat mengeksploitasi geometri baru. Ini akan memungkinkan bahan untuk memiliki sifat dan fungsi yang tidak ada sebelumnya.

“Namun, desain metamaterial telah bergantung pada eksperimen yang luas dan pendekatan trial-and-error,” kata Bessa. “Kami berargumentasi untuk membalik proses dengan menggunakan pembelajaran mesin untuk menjelajahi kemungkinan desain baru, sambil mengurangi eksperimen menjadi minimum absolut.”

“Kami mengikuti pendekatan data-driven komputasi untuk menjelajahi konsep metamaterial baru dan menyesuaikannya dengan properti target, pilihan bahan dasar, skala panjang, dan proses manufaktur.“

Kemungkinan Baru

Menggunakan pembelajaran mesin, Bessa mengembangkan dua desain yang berbeda skala panjang untuk bahan super-kompresibel yang dikembangkan melalui AI. Mereka mengubah polimer rapuh menjadi metamaterial yang jauh lebih ringan dan dapat pulih. Aspek paling penting dan mengesankan dari metamaterial baru ini adalah bahwa mereka super-kompresibel. Desain skala makro fokus pada kompresibilitas maksimum, sementara skala mikro terbaik untuk kekuatan dan kekakuan tinggi.

Bessa berargumentasi bahwa bagian paling penting dari pekerjaan ini bukanlah bahan yang sebenarnya dikembangkan, melainkan cara baru dalam merancang melalui penggunaan pembelajaran mesin dan kecerdasan buatan. Ini dapat membuka kemungkinan yang tidak diketahui sebelumnya.

“Hal yang penting adalah bahwa pembelajaran mesin menciptakan kesempatan untuk membalik proses desain dengan bergeser dari investigasi yang dipandu eksperimental ke investigasi yang dipandu data komputasi, bahkan jika model komputer kekurangan beberapa informasi. Persyaratan esensial adalah bahwa ‘cukup’ data tentang masalah yang menarik tersedia, dan bahwa data tersebut cukup akurat.”

Bessa percaya pada penelitian data-driven di ilmu bahan dan kemampuannya untuk merevolusi dan mengubah cara hidup kita.

“Ilmu pengetahuan data-driven akan merevolusi cara kita mencapai penemuan baru, dan saya tidak sabar untuk melihat apa yang akan dibawa oleh masa depan.”

Mengambil Alih Dari Awal Hingga Akhir

Pengembangan baru ini menunjukkan bahwa ada area yang dapat diubah oleh AI dan pembelajaran mesin yang tidak diketahui. Sementara telah terbukti bahwa kecerdasan buatan akan merevolusi mesin, teknologi, dan hampir setiap aspek masyarakat, tidak sering diakui bahwa mereka juga dapat mengembangkan ini sepenuhnya sendiri. Akan ada titik di mana pembelajaran mesin dan AI akan mengambil alih proses desain dan pengembangan dari awal hingga akhir. Akan menjadi tanggung jawab manusia untuk memasukkan mekanisme tertentu dalam teknologi ini sehingga mereka kompatibel dengan cara hidup kita.