Инновационная система искусственного интеллекта от MIT CSAIL объединяет моделирование и физические испытания для создания материалов с новой прочностью и гибкостью для различных инженерных целей.
Каждый раз, плавно переезжая из точки А в точку Б, вы наслаждаетесь не только удобством своего автомобиля, но и продуманной конструкцией, делающей его безопасным и надежным. Помимо комфорта и защитных свойств, существует менее известный, но важный аспект: тщательно оптимизированные механические характеристики микроструктурированных материалов. Эти материалы, неотъемлемые, но зачастую непризнанные, укрепляют ваш автомобиль, обеспечивая долговечность и прочность в каждой поездке.
К счастью, ученые Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL) подумали об этом за вас. Команда исследователей вышла за рамки традиционных методов проб и ошибок и создала материалы с выдающимися характеристиками посредством компьютерного проектирования. Их новая система объединяет физические эксперименты, физическое моделирование и нейронные сети для устранения несоответствий, часто обнаруживаемых между теоретическими моделями и практическими результатами. Один из самых поразительных результатов: открытие микроструктурированных композитов, используемых во всем, от автомобилей до самолетов, которые намного прочнее и долговечнее, с оптимальным балансом жесткости и прочности.
Волшебные микроструктуры
Исследовательская группа начала свой процесс с создания фотополимеров, напечатанных на 3D-принтере, размером примерно со смартфон, но тоньше, и добавив к каждому небольшую выемку и треугольный разрез. После специальной обработки ультрафиолетовым светом образцы были оценены с использованием стандартной испытательной машины — Instron 5984 — для испытаний на растяжение с целью определения прочности и гибкости.
Одновременно в исследовании физические испытания сочетались со сложным моделированием. Используя высокопроизводительную вычислительную систему, команда смогла предсказать и уточнить характеристики материала еще до его создания. По их словам, самым большим достижением стала тонкая техника связывания различных материалов в микроскопическом масштабе — метод, включающий замысловатый узор из мельчайших капель, которые соединяют твердые и податливые вещества, обеспечивая правильный баланс между прочностью и гибкостью. Моделирование точно соответствовало результатам физических испытаний, подтверждая общую эффективность.
источник —> https://news.mit.edu/2024/using-ai-discover-stiff-tough-microstructures-0214