Легкий материал, такой как пена, но такой же сильный, как сталь — как они могут революционизировать авиацию
Ученым удалось создать с помощью искусственного интеллекта, материал, который сочетает в себе две основные особенности для аэрокосмической промышленности: низкий вес и экстремальное сопротивление. Согласно Live Science, этот новый материал такой же сильный, как и сталь, но имеет гораздо более низкую плотность, что делает его идеальным для использования в самолетах, вертолетах и космическом корабле.
Впечатляющая производительность и влияние на авиацию
По словам исследователей, участвующих в проекте, это может значительно сократить расход топлива на самолетах, без ущерба для безопасности.
«Мы надеемся, что эти новые материалы приведут к более легким и более эффективным компонентам, что снизит спрос на топливо во время полета», — сказал Тобин Филлетер, профессор инженера в Университете Торонто.
Другими словами, эта технология не только оптимизирует производительность самолетов, но также может способствовать снижению углеродного отпечатка авиационной промышленности, что все более насущная проблема.
Чтобы достичь этой производительности, исследовательская группа использовала автоматическое обучение и 3D -печать. Полученный материал в два раза более устойчив, чем любая другая модель, существующая в настоящее время. Обычно очень сильные материалы также хрупкие — например, керамическая пластина может поддерживать большой вес, но она ломается при сильном воздействии. Оптимизируя структуру материала с помощью ИИ, исследователям удалось создать соединение, которое равномерно распределяет напряженность и предотвращает внезапный разрыв.
Одним из основных элементов, который привел к успеху этого проекта, было использование специального алгоритма искусственного интеллекта для выявления идеальных формул. По словам исследователей, полученный материал оказался в пять раз более устойчивым, чем титан, металл, уже известный своей высокой долговечностью. Это первый раз, когда вы должны быть использованы для оптимизации таких материалов, и результаты впечатляют, объяснил Питер Серлс, исследователь Caltech.
Одним из самых интересных аспектов этого открытия является экономия топлива, которую он может генерировать. Если титановые части плоскости были заменены этим новым материалом, исследователи считают, что каждый килограмм замененного материала может сэкономить до 80 литров топлива в год. Это может оказать огромное влияние на эксплуатационные расходы на авиакомпании и загрязняющие выбросы, полученные в результате воздушного транспорта.
Следующим шагом в разработке этого материала является расширение производства, так что его можно использовать для более крупных и более сложных компонентов. Как только эта технология будет широко реализована, авиационная промышленность может пройти радикальную трансформацию, в которой самолеты станут более энергией и легче, без ущерба для безопасности пассажиров.
В заключение, это открытие снова демонстрирует влияние, которое искусственный интеллект может оказать на инновации. Создание такого легкого и устойчивого материала может иметь применение не только в авиации, но и в других отраслях, таких как строительство, медицина или транспорт. По мере продвижения технологий такой прогресс может становиться все более и более распространенным, радикально меняющим то, как мы разрабатываем и используем материалы в повседневной жизни.
Возможные приложения в других отраслях промышленности
Хотя непосредственное влияние этого инновационного материала будет ощущаться в аэрокосмической промышленности, его потенциальные приложения здесь не останавливаются. Такие области, как конструкции, транспорт и даже лекарство, могут извлечь огромную пользу от материала, который сочетает в себе стальной сопротивление с низким весом пены.
Например, в автомобильной промышленности использование более легкого и более долговечного материала может способствовать производству более энергоэффективных транспортных средств. В медицине его можно использовать для более устойчивых и более легких протезов, что обеспечит повышенный комфорт для пациентов. Даже в области строительства этот материал может позволить создать более безопасные и более прочные конструкции, не увеличивая вес и затраты на традиционные материалы.
Это открытие еще раз подчеркивает силу искусственного интеллекта в инновационном процессе. Поскольку исследование продолжается, вполне возможно, что в ближайшие годы мы увидим этот материал, широко используемый в нескольких отраслях промышленности, что принципиально изменяет способ разработки и изготовления многочисленных основ для современной жизни.
