Material Super-Comprimibil Dezvoltat Prin Inteligență Artificială

Un nou material super-comprimibil dezvoltat prin inteligență artificială de către cercetătorii de la TU Delft poate transforma multe dintre obiectele noastre de uz casnic, rămânând în același timp puternic. Cercetătorii nu au efectuat niciun test experimental și au creat materialul utilizând doar inteligență artificială și machine learning.

Miguel Bessa este autorul principal al publicației care a apărut în Advanced Materials pe 14 octombrie. 

“Inteligența artificială îți oferă o hartă a comorilor, iar omul de știință trebuie să găsească comorile,” a spus el. 

Transformarea Obiectelor de Uz Casnic

Miguel Bessa, profesor asistent în știința materialelor la TU Delft, a avut ideea de a crea acest material după ce a petrecut timp la California Institute of Technology. Acolo, la Laboratorul de Structuri Spațiale, el a observat o structură de satelit care putea deschide vele solare lungi dintr-un pachet mic. 

După ce a văzut acest lucru, Bessa a vrut să știe dacă este posibil să proiecteze un material super-comprimibil, dar puternic și să îl comprime într-o fracțiune mică din volumul său. 

“Dacă acest lucru era posibil, obiectele de uz casnic, cum ar fi bicicletele, mesele de cină și umbrelele, ar putea fi împăturite în buzunar,” a spus el. 

Următoarea Generație de Materiale 

Bessa crede că este important ca următoarea generație de materiale să fie adaptabile și multi-scop, cu capacitatea de a fi modificate. Modalitatea de a face acest lucru este prin materiale dominate de structură, care sunt metamateriale capabile să exploateze noi geometrii. Acest lucru va permite materialelor să aibă anumite proprietăți și funcționalități care nu au existat anterior. 

“Cu toate acestea, proiectarea metamaterialelor s-a bazat pe experimentarea extinsă și pe abordarea încercării și a erorii,” spune Bessa. “Noi susținem inversarea procesului prin utilizarea machine learning-ului pentru explorarea noilor posibilități de proiectare, reducând experimentarea la minimum absolut.”

“Urmm un abordare computațională bazată pe date pentru explorarea unui nou concept de metamaterial și adaptarea acestuia la diferite proprietăți țintă, alegerea materialelor de bază, scări de lungime și procese de fabricație.“

Noi Posibilități

Utilizând machine learning, Bessa a dezvoltat două proiecte care au fost la scară diferită pentru materialul super-comprimibil dezvoltat prin inteligență artificială. Ei au transformat polimeri fragili în metamateriale care au fost mult mai ușoare și recuperabile. Cel mai important și impresionant aspect al acestor noi metamateriale este că sunt super-comprimibile. Proiectarea la scară macro se concentrează pe comprimabilitatea maximă, în timp ce scara micro este cea mai bună pentru rezistență și rigiditate ridicată. 

Bessa susține că partea cea mai importantă a lucrării nu este materialul în sine dezvoltat, ci noua modalitate de proiectare prin utilizarea machine learning-ului și a inteligenței artificiale. Acest lucru poate deschide posibilități care nu au fost cunoscute anterior. 

“Lucrul important este că machine learning-ul creează o oportunitate de a inversa procesul de proiectare prin trecerea de la investigații ghidate experimental la cele computațional bazate pe date, chiar dacă modelele computerizate lipsesc unele informații. Cerințele esențiale sunt ca “suficient” de date despre problema de interes să fie disponibile și ca datele să fie suficient de precise.”

Bessa crede în cercetarea bazată pe date în știința materialelor și în capacitatea sa de a revoluționa și transforma modul nostru de viață. 

“Știința bazată pe date va revoluționa modul în care ajungem la noi descoperiri și abia aștept să văd ce ne va aduce viitorul.”

Preluarea Controlului de la Început până la Sfârșit

Aceste noi dezvoltări arată că există domenii care pot fi transformate de inteligența artificială și machine learning, care nu sunt bine cunoscute. În timp ce este demonstrat că inteligența artificială va revoluționa mașinile, tehnologiile și aproape toate celelalte aspecte ale societății, nu este adesea recunoscut că aceasta poate dezvolta aceste tehnologii complet pe cont propriu. Va exista un moment în care machine learning-ul și inteligența artificială vor prelua procesul de proiectare și dezvoltare de la început până la sfârșit. Va fi nevoie ca oamenii să instaleze anumite mecanisme în aceste tehnologii, astfel încât acestea să fie compatibile cu modul nostru de viață.