Сегодня 03 июля 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 🔥
Сливший iOS 26 до анонса блогер свалил вину на своего сообщника 8 мин.
«Время — это конструкт»: научно-фантастический триллер Ontos от создателей Amnesia и Soma перенесли на 2027 год 20 мин.
Citrix анонсировала XenServer 9 — альтернативу решениям VMware 22 мин.
Американские правозащитники объявили соцсеть X серьёзной угрозой для конфиденциальности американцев 33 мин.
Relic анонсировала «захватывающую» роглайт-стратегию Company of Heroes 3: Final Stand — трейлер, дата выхода и подробности геймплея 2 ч.
Вопрос передачи доли в Anthropic властям США пока не обсуждался 6 ч.
Microsoft разрабатывала ИИ ОС, отличную от Windows — с глубокой интеграцией Copilot и агентов 12 ч.
Epic Games Store устроил раздачу классической игры I Have No Mouth, and I Must Scream о последних людях на Земле, которых пытает безумный суперкомпьютер 15 ч.
Авторитетный инсайдер опроверг закрытие Obsidian Entertainment и работу студии над новой Fallout 16 ч.
Правительство США снова взломали: хакеры проникли в федеральную платформу для обмена разведданными 16 ч.
США разрешат сверхзвуковым авиалайнерам летать над городами, но при одном условии 6 мин.
Возвращение к DDR4 идёт полным ходом: Intel возобновила производство процессоров Raptor Lake 29 мин.
Учёные вдохновились пустельгой и разработают дрон, противостоящий порывам ветра 33 мин.
2 июля начали принимать работы для участия в фотоконкурсе «Снято на Camon» компании Tecno 37 мин.
Квартальные продажи Ethernet-коммутаторов взлетели на 40 %, а NVIDIA выбилась в лидеры в ЦОД-сегменте 2 ч.
Илон Маск признался, что объёмы выпуска роботов Tesla Optimus на первых порах будут скромными 4 ч.
Kioxia начала поставлять образцы передовой 332-слойной памяти 3D NAND десятого поколения 4 ч.
Новая статья: Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку 9 ч.
В Сингапуре обвинили четыре фирмы в контрабанде подсанкционных чипов NVIDIA в Китай 10 ч.
Новая статья: Обзор Midea VCR V15 EVO ULTRA: я просто хорошо убираю любое помещение 11 ч.