Сегодня 12 июля 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 🔥
Глава OpenAI Сэм Альтман в очередной раз упрекнул Илона Маска в предвзятом отношении к своим успехам 7 ч.
Новая статья: Crushed in Time — растягивание удовольствия. Рецензия 14 ч.
У ИИ-модели OpenAI GPT-5.6 Sol нашли такие же уязвимости, как у Fable 5 19 ч.
После реорганизации из OpenAI ушёл глава отдела систем безопасности 22 ч.
Исследование: четверть постов в соцсетях длиной более 250 слов полностью сгенерированы ИИ 23 ч.
Microsoft пришлось объяснять, что уволенных из Xbox сотрудников не заменят гастарбайтерами 23 ч.
ИИ-подразделение Ant Group выпустило ИИ-модель для генерации интерактивных миров в реальном времени 23 ч.
Google опубликовала Magic Pointer — неанонсированное ИИ-приложение для будущих Googlebook 23 ч.
Meta приостановила генерацию изображений на основе публикаций в Instagram 11-07 12:43
Аудитория Steam в полтора раза превысила охват PlayStation — Sony сама во всём виновата 11-07 10:09
Власти США сняли ограничения с поставок ИИ-чипов в ОАЭ за заслуги последних перед американским отечеством 6 ч.
Основатель Nvidia Дженсен Хуанг примет участие в праздновании 30-летия Sega в Японии 6 ч.
Google научила квантовый процессор подстраивать себя во время работы — это путь к более сложным вычислениям 22 ч.
Siemens и FuelCell Energy совместно запитают ЦОД от топливных ячеек 23 ч.
SK hynix привлекла $26,5 млрд в ходе рекордного IPO в США 24 ч.
SpaceX зажгла все 33 двигателя на новом ускорителе Super Heavy V3 — запуск Starship ожидается со дня на день 24 ч.
Samsung представила бренд OBLYX — под ним будут выпускаться OLED-панели для игровых ноутбуков 11-07 12:39
ЕС не сможет заставить Sony продолжить выпуск игр на дисках 11-07 11:07
Учёные улучшили качество струйной печати электронных схем — на идею натолкнула газировка 11-07 11:01
Американские власти ополчились на подставные фирмы, через которые DJI работает в США 11-07 10:56