Сегодня 17 ноября 2025
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 🔥
Apple сократила вдвое комиссию для разработчиков мини-приложений 13 ч.
В Госдуме предлагают штрафовать российские ресурсы за авторизацию пользователей через Gmail 17 ч.
Google готовится к запуску Gemini 3 — это может изменить расстановку сил в сфере ИИ 20 ч.
Новая статья: Dispatch — помощь уже в пути. Рецензия 16-11 00:01
Новая статья: Gamesblender № 752: три «железных» анонса Valve, новый перенос GTA VI и «конечная» Halo Infinite 15-11 23:39
Grokipedia Илона Маска основывается на сомнительных источниках, заявили учёные 15-11 20:13
В соцсети X появился полноценный мессенджер с шифрованием 15-11 17:42
Илон Маск перенёс выпуск ИИ-модели Grok 5 на следующий год — есть вероятность, что она будет на уровне человека 15-11 16:41
Logitech подтвердила утечку данных со своих серверов после вымогательской атаки хакерами Clop 15-11 16:38
Broadcom упростила сертификацию оборудования для VCF для ускорения внедрения современных частных облаков 15-11 16:14
Дефицит памяти в сегменте ПК может продлиться до 2027 года, как минимум 14 мин.
Основным новшеством iPhone Air второго поколения станет более экономичный 2-нм процессор 50 мин.
NEC и OpenСhip вместе разработают векторные ускорители на базе RISC-V и суперкомпьютеры Aurora следующего поколения 52 мин.
Со следующего года Apple перейдёт на иной график анонса новых моделей iPhone 2 ч.
Капитализация Oracle рухнула на 30 % с того момента, когда её основатель стал богатейшим человеком планеты 3 ч.
Новая статья: Лучший процессор за 20 тысяч рублей — сравнение и тесты 9 ч.
Intel отказалась от массовых Xeon Diamond Rapids с восемью каналами памяти — останутся только 16-канальные процессоры 10 ч.
Китайская Lisuan Tech разослала партнёрам образцы своей видеокарты с производительностью как у RTX 4060 12 ч.
Apple не планирует выпускать новый Mac Pro 13 ч.
SilverStone показала корпус FLP03 в стиле бежевых ПК 1980-х для Micro-ATX-сборок 13 ч.