Сегодня 16 мая 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 🔥
Новая статья: Mixtape — воспоминания никто не отнимет. Рецензия 12 ч.
Google начнёт наказывать сайты за накрутку попаданий в ИИ-ответы 12 ч.
Московский суд оштрафовал владельца Deus Ex, Metro и Kingdom Come: Deliverance за отказ локализовать данные россиян 13 ч.
Спринт, торговля и продолжение сюжета: разработчики Subnautica 2 раскрыли план улучшения игры на ближайшие месяцы 16 ч.
ChatGPT получит прямой доступ к банковским счетам пользователей — для анализа расходов и финансовых советов 16 ч.
Трамп и Си Цзиньпин обсудили ограничения слишком умного ИИ и зависшие поставки Nvidia H200 17 ч.
Microsoft намерена избавить Windows 11 от главной причины «синих экранов» 17 ч.
Доминирование ChatGPT пошатнулось — Gemini и Perplexity быстро набирают обороты 17 ч.
Pragmata стала новой жертвой пиратов — игру взломали без гипервизора 17 ч.
YouTube Shorts набрали популярность на смарт-телевизорах — 2 млрд часов просмотра за месяц 19 ч.
Китай и США не заключили крупных сделок в технологическом секторе — это запустило распродажу акций производителей чипов 20 мин.
Apple тестирует производство чипов для iPhone на мощностях Intel 20 мин.
Китайские ИТ-гиганты ускорили переход на отечественные ИИ-ускорители, несмотря на возможное возвращение Nvidia 23 мин.
Дженсен Хуанг стал героем китайских соцсетей, перекусив лапшой и мороженым прямо на пекинской улице 2 ч.
Tesla сняла гриф секретности с отчётов о ДТП с участием своих роботакси 4 ч.
ArXiv запретила учёным загружать статьи, сгенерированные нейросетями — за это предусмотрен бан на один год 4 ч.
DJI анонсировала в Каннах карманную кинокамеру Osmo Pocket 4P 11 ч.
OpenAI перестраивается вокруг ИИ-агентов в рамках подготовки к IPO — ChatGPT и Codex объединят в единую платформу 11 ч.
Зонд Mars Express показал «хаос и кратеры», образовавшиеся в результате древних наводнений на Марсе 11 ч.
Asus и T1 выпустили лимитированные GeForce RTX для фанатов League of Legends 13 ч.