Nadzwyczajnie Ściśliwy Materiał Opracowany Z Użyciem Sztucznej Inteligencji

Nowy nadzwyczajnie ściśliwy materiał opracowany z użyciem sztucznej inteligencji przez badaczy z TU Delft może przekształcić wiele naszych codziennych przedmiotów, pozostając przy tym silnym. Badacze nie przeprowadzili żadnych testów eksperymentalnych, a materiał został stworzony wyłącznie z użyciem sztucznej inteligencji i maszynowego uczenia.

Miguel Bessa jest pierwszym autorem publikacji, która ukazała się w Advanced Materials 14 października.

„Sztuczna inteligencja daje ci mapę skarbów, a naukowiec musi znaleźć skarb”, powiedział.

Przekształcanie Codziennych Przedmiotów

Miguel Bessa, asystent profesora nauk o materiałach w TU Delft, zainspirował się do stworzenia tego materiału po spędzeniu czasu w California Institute of Technology. To właśnie tam, w Space Structures Lab, obserwował strukturę satelity, która była w stanie otworzyć długie panele słoneczne z małego pakietu.

Po zobaczeniu tego, Bessa chciał wiedzieć, czy możliwe jest stworzenie nadzwyczajnie ściśliwego, a jednocześnie silnego materiału i jego skompresowanie do małej frakcji jego objętości.

“Jeśli to było możliwe, codzienne przedmioty, takie jak rowery, stoły i parasole, mogłyby być złożone do kieszeni”, powiedział.

Następna Generacja Materiałów

Bessa uważa, że ważne jest, aby następna generacja materiałów była adaptacyjna i wielofunkcyjna, z możliwością zmiany. Sposób na to jest przez materiały dominowane strukturą, które są metamateriałami, które mogą wykorzystywać nowe geometrie. To pozwoli materiałom na posiadanie pewnych właściwości i funkcjonalności, które nie istniały wcześniej.

“Jednak projektowanie metamateriałów opierało się na obszernych eksperymentach i podejściu prób i błędów”, mówi Bessa. “Uważamy, że należy odwrócić ten proces, używając maszynowego uczenia do eksploracji nowych możliwości projektowych, przy jednoczesnym zmniejszeniu eksperymentów do absolutnego minimum.”

“Podążamy za komputacyjnym podejściem opartym na danych do eksploracji nowej koncepcji metamateriału i dostosowania go do różnych docelowych właściwości, wyboru materiałów bazowych, skal długości i procesów produkcyjnych.“

Nowe Możliwości

Z użyciem maszynowego uczenia, Bessa opracował dwa projekty o różnych skalach długości dla nadzwyczajnie ściśliwego materiału opracowanego z użyciem sztucznej inteligencji. Przekształcili oni kruche polimery w metamateriały, które były znacznie lżejsze i bardziej odzyskiwalne. Najważniejszym i najbardziej imponującym aspektem tych nowych metamateriałów jest to, że są one nadzwyczajnie ściśliwe. Projekt na skalę makro koncentruje się na maksymalnej ściśliwości, podczas gdy skala mikro jest najlepsza dla wysokiej wytrzymałości i sztywności.

Bessa twierdzi, że najważniejszą częścią pracy nie jest sam materiał, ale nowy sposób projektowania z użyciem sztucznej inteligencji i maszynowego uczenia. To może otworzyć możliwości, które wcześniej nie były znane.

“Ważne jest to, że maszynowe uczenie tworzy okazję do odwrócenia procesu projektowania, przechodząc od badań eksperymentalnych do komputacyjnych badań opartych na danych, nawet jeśli modele komputerowe nie posiadają pewnych informacji. Podstawowym wymogiem jest to, że ‘wystarczające’ dane dotyczące problemu są dostępne i że dane są wystarczająco dokładne.”

Bessa wierzy w badania oparte na danych w naukach o materiałach i ich zdolność do rewolucjonizowania i przekształcania naszego sposobu życia.

“Nauka oparta na danych rewolucjonizuje sposób, w jaki dochodzimy do nowych odkryć, i nie mogę doczekać się, co przyniesie nam przyszłość.”

Zajmowanie Się Od Początku Do Końca

Te nowe rozwiązania pokazują, że istnieją obszary, które mogą być przekształcone przez sztuczną inteligencję i maszynowe uczenie, które nie są dobrze znane. Podczas gdy udowodniono, że sztuczna inteligencja rewolucjonizuje maszyny, technologie i niemal każdy inny aspekt społeczeństwa, nie jest często uznawane, że może również rozwijać się całkowicie samodzielnie. Będzie moment, w którym maszynowe uczenie i sztuczna inteligencja zajmą się projektem i rozwojem od początku do końca. Będzie to zależało od ludzi, aby wprowadzić pewne mechanizmy w te technologie, aby były one kompatybilne z naszym stylem życia.