Material Super-Comprimibil Dezvoltat Prin Inteligență Artificială

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

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

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

Transformarea Obiectelor de Uz Casual

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 solarii 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 ar fi posibil, obiectele de uz casual, 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 a depins de experimentarea extinsă și de abordarea prin încercare și eroare”, spune Bessa. “Noi susținem inversarea procesului prin utilizarea învățării automate pentru explorarea noilor posibilități de proiectare, reducând experimentarea la minimum absolut.”

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

Noi Posibilități

Folosind învățarea automată, Bessa a dezvoltat două proiecte cu lungimi de scară diferite pentru materialul super-comprimibil dezvoltat prin inteligență artificială. Ei au transformat polimeri fragili în metamateriale 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 comprimibilitatea maximă, în timp ce scara micro este cea mai bună pentru rezistență și rigiditate.

Bessa susține că partea cea mai importantă a lucrării nu este materialul în sine, ci noul mod de proiectare prin utilizarea inteligenței artificiale și a învățării automate. Acest lucru poate deschide posibilități care nu au fost cunoscute anterior.

“Lucrul important este că învățarea automată creează o oportunitate de a inversa procesul de proiectare, trecând de la investigații ghidate experimental la cele computațional-bazate pe date, chiar și atunci când 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 învățarea automată, care nu sunt bine cunoscute. În timp ce s-a dovedit că inteligența artificială va revoluționa mașinile, tehnologiile și aproape toate celelalte aspecte ale societății, nu se recunoaște adesea că aceasta poate dezvolta și aceste lucruri complet singură. Va exista un moment în care învățarea automată și inteligența artificială vor prelua procesul de proiectare și dezvoltare de la început până la sfârșit. Va fi responsabilitatea oamenilor să instaleze anumite mecanisme în aceste tehnologii, astfel încât acestea să fie compatibile cu modul nostru de viață.