Сегодня 13 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 🔥
Ролевой боевик Star Wars: Fate of the Old Republic от соавтора Mass Effect не станет игрой на сотни часов и обойдётся без «творчески бездушного» ИИ 36 мин.
Продажи Silent Hill f превысили два миллиона копий, а ремейк Silent Hill 2 продолжает привлекать игроков 2 ч.
Google представила Gemini Intelligence — следующий эволюционный шаг Gemini на Android-смартфонах 2 ч.
В iOS 27 появится новый жест для вызова поиска через Dynamic Island 6 ч.
Red Hat анонсировала интегрированную ИИ-платформу Red Hat AI 3.4 11 ч.
«Быстро, жестоко и бескомпромиссно олдскульно»: анонсирован ретрошутер Nailcrown в эстетике тёмного фэнтези 13 ч.
Роскомнадзор уже третий раз за полгода опроверг слухи о блокировке Minecraft в России 13 ч.
OpenAI вооружила европейские компании ИИ-моделью GPT-5.5-Cyber для защиты от хакеров 14 ч.
Бывший босс Tekken ушёл из Bandai Namco для создания «по-настоящему великих» игр в новой студии 16 ч.
Как у Маска: в Threads внедрят ИИ-бота, который сможет участвовать в обсуждениях и проверять информацию 17 ч.
Сотрудники Meta взбунтовались против ПО, следящего за движениями их мышей 2 мин.
Samsung представит умные очки Galaxy Glasses в конце июля 3 мин.
Edge-компьютер Firefly AIBox-K3 оснащён чипом RISC-V с ИИ-производительностью до 60 TOPS 2 ч.
Илон Маск намерен построить сеть космопортов по всему миру для SpaceX 2 ч.
Китай запустит на Луну «кентавров» — человекоподобных роботов на колёсных шасси 3 ч.
Взрывы белых карликов-каннибалов оказались неоднородными и годами искажали картину тёмной энергии 3 ч.
Рынок материалов для производства полупроводниковых компонентов в прошлом году вырос на 6,8 % до $73,2 млрд 4 ч.
Замедление темпов роста курса акций Nvidia сократило прошлогодние доходы основателя компании на 27 % 4 ч.
Глава OpenAI заявил в суде, что Илон Маск сам поддержал идею перевода стартапа на коммерческие рельсы 5 ч.
Переговоры профсоюза и руководства Samsung провалились — забастовка намечена на 21 мая 6 ч.