Сегодня 21 августа 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 🔥
Microsoft добавила в диспетчер задач Windows мониторинг ИИ-нагрузок 36 мин.
VK потребовала от Apple 58 млн рублей за каждый день отсутствия своих приложений в App Store 37 мин.
Новым Кратосом в сериале God of War официально стал Дэйв Батиста — бывший рестлер и звезда «Стражей Галактики» 2 ч.
Вопреки надеждам фанатов, The Duskbloods никак не связана с Bloodborne — глава FromSoftware «уже почти жалеет», что назвал игру так 2 ч.
ChatGPT получил интеграцию с «Apple Сообщениями» — теперь ИИ может читать, писать и удалять сообщения 3 ч.
Grok сломался и начал отвечать бессвязной чушью на запросы некоторых пользователей 3 ч.
Riot Games расписалась в провале 2XKO — файтинг по League of Legends лишится поддержки менее чем через год после выхода 4 ч.
Треть веб-страниц, появившихся с 2022 года, написана с участием ИИ 4 ч.
Apple Music введёт принудительную маркировку ИИ-музыки 5 ч.
Независимый разработчик резко расширил возможности индикатора HiLight на смартфонах Google Pixel 11 5 ч.
Micron основала в США исследовательскую лабораторию, в которую вложит $10 млрд за 10 лет 28 мин.
Выпущена компактная камера на подвесе Insta360 Luna Pro с вертикальной съёмкой в 4K и трекером головы 29 мин.
NVIDIA опровергла выпуск специального ИИ-чипа для Китая к концу 2026 года 32 мин.
Представлены элегантные умные очки RayNeo iO — с ними смартфон можно не доставать 39 мин.
Sandisk выпустила SSD серий NAS 600 и NAS 800 для сетевых хранилищ 2 ч.
Tesla свернула производство черепицы, способной добывать электроэнергию из солнечного света 2 ч.
SpaceX передумала ловить Starship стартовой башней при следующем пуске — первую попытку отложили на несколько месяцев 2 ч.
Xiaomi представила смартфон Poco M8x 5G с батареей на 7900 мА·ч и процессором Snapdragon 4 Gen 5 по цене от $220 2 ч.
Представлен геймпад Genki Manta с большим сенсорным экраном и множеством кнопок 3 ч.
Colorful представила ноутбук с внешней СЖО и видеокартой Nvidia GeForce RTX 5060 3 ч.