Сегодня 23 февраля 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 🔥
«Даже местные разработчики ничего подобного не делали»: трейлер Forza Horizon 6 с живописными видами Японии впечатлил геймеров 43 мин.
На Android вышел ИИ-сервис диктовки Wispr Flow — без смены клавиатуры, более 100 языков, бесплатно и без лимитов 2 ч.
Tencent закрыла новую студию скандального режиссёра Assassin’s Creed IV: Black Flag и Origins — за пять лет она не выпустила ни одной игры 3 ч.
Новый гендиректор Microsoft Gaming рассекретила личный аккаунт Xbox — геймеры заподозрили подвох 4 ч.
xAI отложила релиз новой версии Grok из-за Baldur’s Gate 3, а Илон Маск одержим идеей научить чат-бот играть в League of Legends 4 ч.
Samsung улучшит ИИ-функции Galaxy AI за счёт партнёрства с Perplexity 22-02 12:34
AMD прекратила выпускать обновления драйверов для Ryzen Z1 Extreme 22-02 11:59
Активисты Stop Killing Games будут «кошмарить» издателей за закрытие старых игр на юридической основе 22-02 10:55
Новая статья: Reanimal — мастер-класс, но не без изъянов. Рецензия 22-02 00:09
Не только Cyberpunk 2077: на мощных Android-устройствах заработали AAA-игры для ПК, но с ограничениями 21-02 16:59
Утечка объяснила, как работает защита от подглядываний на экранах Galaxy S26 21 мин.
Honor ворвётся на рынок человекоподобных роботов — первенца покажут уже на этой неделе 2 ч.
Разработчики человекоподобных роботов теперь стараются делать их милыми и больше похожими на людей 2 ч.
Индустриальный компьютер OnLogic Factor 101 получил чип Qualcomm QCS6490 и порт 10GbE 2 ч.
Акции Nvidia упёрлись в потолок и даже отличный квартальный отчёт вряд ли их поднимет — скорее наоборот 2 ч.
Плееры iPod вернулись в моду — продажи подскочили на 20–25 %, и вот почему 2 ч.
Китайская CXMT обрушила цены на DDR4 — вдвое дешевле Samsung и SK hynix 3 ч.
Спрос на виниловые пластинки в России взлетел на 15 % в 2025 году 4 ч.
США отправят «миссионеров ИИ» по всему миру — Трамп запустил Tech Corps, чтобы укрепить влияние и сдержать Китай 6 ч.
Сооснователи Kingston Technology в этом году стали богаче на 44 % из-за бума ИИ 9 ч.