Сегодня 21 февраля 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 🔥
Фил Спенсер и президент Xbox Сара Бонд ушли из Microsoft — Microsoft Gaming возглавила специалист по ИИ 3 ч.
Новая статья: Mewgenics — девяти жизней может не хватить. Рецензия 5 ч.
«Гонка вооружений» в сфере ИИ бессмысленна — США и Китай преследуют совершенно разные цели 5 ч.
«Блокнот» всё больше превращается в WordPad — теперь Microsoft добавила поддержку изображений 9 ч.
USDT ожидает самое большое месячное падение со времён краха FTX 9 ч.
Почти полтора года Microsoft рекомендовала обучать ИИ на пиратских книгах о Гарри Поттере 9 ч.
Capcom отправила юристов бороться с утечками Resident Evil Requiem и призвала фанатов не распространять спойлеры 11 ч.
«Продолжение следует»: продажи Nier: Automata превысили 10 миллионов копий, а Square Enix подарила фанатам новую надежду 12 ч.
Дипфейки захватывают интернет — Microsoft предложила план спасения от подделок 13 ч.
WhatsApp перенял ещё одну функцию Telegram — отправку истории сообщений новым участникам групповых чатов 14 ч.
Google подала на SerpApi в суд за парсинг — та ответила, что Google сама является «крупнейшим веб-скрейпером в мире» 4 ч.
Не $100 млрд, а $30 млрд, и не выиграл, а переиграл — NVIDIA и OpenAI готовят новую инвестиционную сделку 7 ч.
«Москвич» запустил производство электромобилей Umo для «Яндекс Такси» — внутри у них ИИ «Яндекса» 7 ч.
Марсоход NASA Perseverance научился самостоятельно ориентироваться на Марсе — теперь его не удержать 7 ч.
Первым ИИ-гаджетом OpenAI станет умная колонка с камерой — она сможет узнавать владельца 7 ч.
NASA наконец удалось провести «мокрую» генеральную репетицию запуска лунной ракеты SLS — теперь только в путь 9 ч.
Винокурня Dewar’s завела робопса, который чует утечку паров виски 11 ч.
OpenAI и Tata договорились о строительстве 1 ГВт ИИ ЦОД в Индии 12 ч.
Узкие специалисты: Talaas, разрабатывающая оптимизированные под конкретные ИИ-модели ускорители, получила на развитие $169 млн 13 ч.
Thermal Grizzly начала продавать скальпированные процессоры Ryzen 7 9850X3D по €749 за штуку 13 ч.