Сегодня 06 апреля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Прочные как сталь и лёгкие как пена — ИИ придумал новые материалы для космоса и транспорта

Традиционный выбор материалов для транспортных средств невелик: во всех случаях в первую очередь приходится учитывать массу и искать компромисс между прочностью и лёгкостью. Появление 3D-печати открыло новую страницу в этой области, позволяя за счёт сложной внутренней архитектуры «распорок» снижать массу деталей без ухудшения их прочности. Машинное обучение открывает следующую страницу, помогая предсказать наилучшую наноархитектуру материалов для максимальной прочности.

 Материал из 18,7 млн ячеек в решёитке на вершине мыльного пузыря. Источник изображения: Peter Serles / University of Toronto Engineering

Материал из 18,7 млн ячеек в решётке на вершине мыльного пузыря. Источник изображения: Peter Serles / University of Toronto Engineering

Исследователи с факультета прикладных наук и инженерии Университета Торонто (University of Toronto) использовали машинное обучение для разработки наноструктурных материалов, которые обладают прочностью углеродистой стали и лёгкостью пенополистирола. Статья по результатам работы вышла 23 января 2025 года в журнале Advanced Materials. В документе рассказывается о процессе создания наноматериалов, свойства которых сочетают в себе исключительную прочность, малый вес и возможность настройки. Этот подход может принести пользу широкому спектру отраслей промышленности, от автомобильной до аэрокосмической.

«Наноархитектурные материалы сочетают в себе высокоэффективные формы, например, мост из треугольников наноразмерных размеров, что позволяет использовать эффект ”чем меньше, тем прочнее" для достижения одного из самых высоких соотношений прочности и жёсткости к весу среди всех материалов, — говорит Питер Серлес (Peter Serles), ведущий автор новой статьи. — Однако стандартные формы и геометрия решёток, как правило, имеют пересечения под острыми углами, что ведёт к проблеме концентрации напряжений. Это приводит к раннему локальному разрушению материалов, ограничивая их общий потенциал [прочности]».

Подключив к поиску решения коллег из Южной Кореи (KAIST), которые провели машинное обучение по заданным параметрам с использованием многоцелевой байесовской оптимизации, исследователи смогли предсказать наилучшие геометрические конфигурации наноструктур с точки зрения оптимального распределения напряжений в материале.

Согласно расчётам, двухфотонный полимеризационный 3D-принтер, размещённый в Центре исследований и применения жидкостных технологий (CRAFT), распечатал образцы наноархитектурного материала в виде оптимизированных углеродных решёток. Проверка показала, что прочность нового материала в пять раз выше, чем у титана.

 Источник изображения: Advanced Materials 2025

Источник изображения: Advanced Materials 2025

Представленные учёными наноархитектурные материалы состоят из крошечных блоков — повторяющихся элементов размером в несколько сотен нанометров. Потребовалось бы собрать более 100 таких элементов в ряд, чтобы они достигли толщины человеческого волоса. Эти строительные блоки, выполненные из углерода, расположены в виде сложных трёхмерных структур — нанорешёток. Если из таких материалов изготавливать, например, фюзеляжи самолётов, они смогут летать дальше на том же запасе топлива благодаря уменьшению массы без потери прочности.

Не исключено, что это станет ключом к созданию летающих автомобилей будущего. Сейчас их развитие ограничено ёмкостью батарей, но снижение веса за счёт новых материалов может позволить таким транспортным средствам летать дольше и дальше.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
В Европе создали Euro-Office — пакет офисных приложений на базе кода OnlyOffice 4 ч.
Netflix научил собственную ИИ-модель без следов удалять объекты из видео и правдоподобно перестраивать сцену 9 ч.
Microsoft инвестирует в развитие ИИ-инфраструктуры Японии $10 млрд 14 ч.
LinkedIn скрытно собирает данные о ПО, установленном на компьютерах пользователей соцсети 15 ч.
Новая статья: Grime 2 — истязание на любителя. Рецензия 05-04 00:05
Новая статья: Gamesblender № 770: релиз DLSS 4.5, Синдзи Миками и авторы Stellar Blade, почти конец Eidos Montreal 04-04 23:32
Энтузиаст установил Windows 3.1x на компьютер 2025 года — и она заработала c Ryzen 9 9900X и RTX 5060 Ti 04-04 18:58
В руководстве OpenAI провели очередные кадровые перестановки — частично вынужденные 04-04 14:05
Nvidia показала нейронное сжатие текстур: потребление видеопамяти упало почти в 7 раз 04-04 14:04
Дуров пообещал усложнить обнаружение и блокировку трафика Telegram 04-04 11:53
Новая статья: Обзор смартфона realme 16 Pro: поменьше амбиций, чем у «плюса», но хитовый потенциал выше 2 ч.
Разработчик ИИ-чипов Hailo хочет побыстрее выйти на биржу, чтобы поправить пошатнувшееся финансовое положение 2 ч.
Meta без лишнего шума собирает команду разработчиков аппаратных продуктов на базе ИИ 3 ч.
Новая статья: Компьютер месяца — апрель 2026 года 3 ч.
Fujitsu планирует выпуск 1,4-нм NPU для ИИ-систем 14 ч.
Владельцы компьютеров Mac с чипами M-серии смогут использовать внешние видеокарты AMD и Nvidia 15 ч.
Американские ИИ-компании не смогут запустить в этом году более 30 % дата-центров из-за дефицита электроэнергии 19 ч.
В условиях дефицита памяти портативная игровая консоль Lenovo Legion Go 2 подорожала до полутора раз 20 ч.
В Китае введут строгий стандарт безопасности для пауэрбанков 20 ч.
NASA впервые разрешило астронавтам взять на борт iPhone в рамках лунной миссии Artemis II 21 ч.