Según TechSpot , científicos de la Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de la Universidad de Toronto (Canadá) han aplicado algoritmos de aprendizaje automático para crear nanomateriales muy duraderos pero ligeros. Esta tecnología tiene el potencial de tener un enorme impacto en áreas como la automotriz, la aviación y la aeroespacial.
El equipo de investigación dirigido por el profesor Tobin Filleter diseñó nanoestructuras especiales de unos pocos cientos de nanómetros de tamaño, tan pequeñas que se necesitarían más de 100 unidades alineadas una al lado de la otra para alcanzar el grosor de un cabello humano. Estos materiales están formados por bloques pequeños y repetidos, lo que permite una personalización flexible de las propiedades.
El nanomaterial definitivo, impreso con tecnología 3D de dos fotones, es cinco veces más resistente que el titanio, pero tan ligero que flota en una burbuja.
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Esta es la primera vez que se utiliza inteligencia artificial (IA) para optimizar nanomateriales con arquitecturas complejas. Según Peter Serles, autor principal del estudio publicado en la revista Advanced Materials , el algoritmo no solo reproduce estructuras existentes sino que también aprende de los cambios de forma para predecir nuevas estructuras de forma más eficiente.
El equipo utilizó una impresora 3D de dos fotones para crear prototipos de materiales y fabricar con éxito nanoredes de carbono optimizadas a escala micro y nanométrica. Estos diseños son más del doble de resistentes que los modelos anteriores y soportan hasta 2,03 megapascales de tensión por metro cúbico de material, aproximadamente cinco veces más resistentes que el titanio.
Las aplicaciones potenciales de este material son muy abiertas. El profesor Filleter cree que la industria de la aviación podría utilizarlos para producir piezas ultraligeras para aviones, helicópteros y naves espaciales. El equipo de investigación estima que reemplazar piezas de titanio en los aviones con materiales nuevos podría ahorrar alrededor de 80 litros de combustible por año por cada kilogramo de material reemplazado, lo que contribuiría a una reducción significativa de las emisiones de carbono de la industria de la aviación.
El proyecto combina muchos campos, desde la ciencia de los materiales, el aprendizaje automático, la química hasta la mecánica, con la participación de socios del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (Alemania), el MIT y la Universidad Rice (EE. UU.). En el futuro, el equipo de investigación continuará ampliando la producción y probando nuevas matrices de materiales para reducir el peso manteniendo al mismo tiempo una alta resistencia y rigidez.
Fuente: https://thanhnien.vn/vat-lieu-nano-moi-duoc-phat-trien-nho-ai-nhe-va-ben-hon-ca-titan-185250208091930271.htm
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