Un nuovo materiale rivoluzionario è stato sviluppato, caratterizzato da una leggerizza simile a quella della schiuma di polistirene, ma con una resistenza significativamente superiore a quella dell’acciaio. Questo materiale innovativo è realizzato attraverso l’uso di nanocristalli, strutture tridimensionali di carbonio, che combinano forza e leggerezza. La capacità di carico raggiunge i 2.03 Mpa per metro quadrato, risultando fino a 40 volte più resistente rispetto all’acciaio e avvicinandosi alle performance delle fibre di carbonio. Questa scoperta ha un potenziale straordinario per applicazioni nel settore aerospaziale e in altre industre in cui il rapporto resistenza-peso è fondamentale.
l’ottimizzazione del design grazie al machine learning
Il design dei nanocristalli è stato migliorato utilizzando intelligenza artificiale mediante un metodo noto come “multi-lens Bayesian”. Questo strumento ha esaminato i modelli per identificare modi per aumentare la robustezza della griglia, evitando punti deboli come i bordi affilati e utilizzando solo 400 set di dati, a differenza delle vecchie metodologie che richiedevano decine di migliaia di set. Una volta definito il design, i cristalli sono stati realizzati utilizzando uno strumento di stampa 3D chiamato polimerizzazione a due fotoni, presso il CRAFT di Toronto, dove sono state modellate con grande attenzione. Il risultato è una griglia resistente e leggera, perfetta per applicazioni come il trasporto aereo.
Le applicazioni di questo nuovo materiale sono incredibili. Ad esempio, la possibilità di sostituire componenti in titanio negli aerei con questo materiale basato su nanocristalli potrebbe portare a un risparmio di fino a 80 litri di carburante per chilogrammo di materiale, contribuendo a ridurre l’impatto ambientale dei voli e a ridurre i costi operativi.
Come spiegato dal ricercatore Peter Serles, il progetto ha unito la scienza dei materiali, il machine learning, la chimica e la meccanica per sviluppare e implementare questa tecnologia all’avanguardia.
sforzo collaborativo globale
Quest’opera segna il primo utilizzo dell’intelligenza artificiale per migliorare le costruzioni “nano”. I team provenienti dall’Università di Toronto, KAIST, KIT, MIT e Rice University hanno collaborato per raggiungere questo obiettivo. Pubblicato sulla rivista Advanced Materials, questo lavoro ha il potenziale per trasformare settori che richiedono materiali leggeri e resistenti, offrendo nuove opportunità per migliorare le capacità di produzione.
Lascia un commento