Воскресенье, 14 сентября, 2025
No Result
View All Result
Новости Киева
  • Киев
  • Украина
  • Мир
  • Политика
  • Финансы
  • Спорт
  • Технологии
  • Киев
  • Украина
  • Мир
  • Политика
  • Финансы
  • Спорт
  • Технологии
No Result
View All Result
Новости Киева
No Result
View All Result
Home Технологии

Сверхлегкий материал, прочнее титана ─ ИИ рассчитал оптимальную структуру

11.02.2025
0
11
SHARES
Share on FacebookShare on Twitter
Сверхлегкий материал, прочнее титана ─ ИИ рассчитал оптимальную структуру

Исследователи из Университета Торонто разработали уникальный материал, совместив машинное обучение (ИИ) с нанотехнологиями. Это открытие может кардинально изменить целые отрасли, от аэрокосмической до автомобильной промышленности.

Инженеры десятилетиями пытались создать материалы, которые были бы одновременно легкими и чрезвычайно прочными. Это особенно важно в аэрокосмической сфере, где даже незначительное уменьшение веса может существенно сэкономить топливо и улучшить эффективность. Традиционные материалы, такие как алюминий и титан, имеют свои ограничения, а углеродное волокно, хоть и революционное, не является идеальным решением.

Другие новости

Знакомьтесь, новый Геральт: Netflix показал первые кадры «Ведьмака» в 4-м сезоне

Знакомьтесь, новый Геральт: Netflix показал первые кадры «Ведьмака» в 4-м сезоне

14.09.2025
Рецензия на фильм «Малевич»

Рецензия на фильм «Малевич»

14.09.2025

Канадские ученые решили использовать наноструктурированные материалы, которые имитируют природные формы, такие как кости, ракушки или соты. Они создали геометрии, которые равномерно распределяют нагрузку, избегая слабых мест, где может начаться разрушение.

Чтобы найти оптимальные формы, исследователи применили Байесовую оптимизацию — метод машинного обучения, который помогает выбирать лучший вариант среди множества возможных. Они использовали данные из тысяч компьютерных симуляций, чтобы определить наиболее эффективные формы для своих карбоновых нанорешеток.

Как работает технология?

«Наноархитектурные материалы сочетают высокоэффективные формы, подобные треугольным конструкциям в мостах, но на наноуровне, что позволяет достичь рекордного соотношения прочности к весу», — объясняет Питер Серлс, главный автор исследования.

Алгоритм создал тысячи возможных конструкций, которые тестировались в виртуальной среде с помощью метода конечных элементов (расчетов на прочность). Затем компьютерная программа постепенно совершенствовала эти конструкции, пока не нашла оптимальные структуры с максимальной прочностью и жесткостью при минимальном весе.

Надлегкий матеріал, міцніший за титан ─ ШІ розрахував оптимальну структуру
Многоцелевая Байесова оптимизация для генеративной конструкции углеродных нанорешеток с высокой жесткостью и прочностью при низкой плотности / Advanced Materials

Отобранные конструкции исследователи воспроизвели физически с помощью двухфотонной полимеризации — метода 3D-печати с нанометровой точностью.

Они создали решетки, состоящие из структур толщиной всего от 300 до 600 нм. Затем эти решетки (6,3×6,3×3,8 мм), состоящие из 18,75 млн отдельных клеток, подвергали пиролизу — нагреванию до 900°C в среде азота, что превращало полимер в стекловидный углерод.

СпецпроектыІнтертелеком переходить на GSM: якісніший зв’язок, низька абонентська плата і три формати SIM-карт

Оптимизированные нанорешетки более чем вдвое увеличили прочность предыдущих конструкций. Они выдержали нагрузку 2,03 мегапаскаля на кубический метр на килограмм плотности. В перспективе это более чем в 10 раз превосходит прочность многих легких материалов, таких как алюминиевые сплавы или углеродное волокно. Они также в 5 раз прочнее титана.

«Это первый случай, когда машинное обучение использовано для оптимизации наноструктурированных материалов, и результаты нас поразили», — говорит Серлс. «ИИ не просто повторял известные удачные геометрии, а создавал совершенно новые эффективные формы.»

Интересно, что чем меньше нанорешетки, тем они прочнее. Это связано с «эффектом размера» — явлением, при котором материалы на чрезвычайно малых масштабах ведут себя иначе.

Ученые обнаружили, что при уменьшении диаметра углеродных балок до 300 нанометров их прочность резко возрастала. Это объясняется тем, что на наноуровне атомы углерода выстраиваются в структуры, которые обеспечивают максимальную жесткость. Внешний слой балок состоял на 94% из sp²-связанного углерода, который известен своей исключительной прочностью. Благодаря этому материал выдерживает огромные нагрузки, не ломаясь.

Практическое применение

Этот прорыв может значительно изменить аэрокосмическую отрасль, производство самолетов, вертолетов и космических аппаратов. Более легкие детали позволят уменьшить расход топлива и сократить выбросы.

«Например, замена титанового компонента самолета на наш материал может сэкономить 80 литров топлива в год на каждый килограмм замененного материала», — отмечает Серлс.

Исследователи планируют масштабировать свои разработки для коммерческого использования. Их следующие шаги будут направлены на создание полноценных конструкций с этими материалами, сохраняя их прочность и легкость. Также планируется продолжать поиск новых конструкций, которые позволят еще больше уменьшить плотность материала без потери прочности.

Источник: zmescience

Читайте также

Знакомьтесь, новый Геральт: Netflix показал первые кадры «Ведьмака» в 4-м сезоне
Технологии

Знакомьтесь, новый Геральт: Netflix показал первые кадры «Ведьмака» в 4-м сезоне

14.09.2025
0

Netflix наконец-то запустил маркетинговую машину к четвертому сезону «Ведьмака»: сегодня нам показали первые кадры, постер, отрывок с убийством монстра и...

Read more
Рецензия на фильм «Малевич»

Рецензия на фильм «Малевич»

14.09.2025
Рецензия на фильм «Долгая прогулка» / The Long Walk

Рецензия на фильм «Долгая прогулка» / The Long Walk

14.09.2025
Intel переименовала старый Core i5-10400 в «новый» Core i5 110

Intel переименовала старый Core i5-10400 в «новый» Core i5 110

14.09.2025
AirPods Pro 3, подвинься: Anker AeroFit 2 AI Assistant с ИИ и переводом стартуют в Европе

AirPods Pro 3, подвинься: Anker AeroFit 2 AI Assistant с ИИ и переводом стартуют в Европе

14.09.2025
Фотомаркетинг Apple iPhone 17: почему три равно восьми и что такое «оптическое качество»

Фотомаркетинг Apple iPhone 17: почему три равно восьми и что такое «оптическое качество»

13.09.2025
Nintendo Switch 2 с кастомным аккумулятором: Cyberpunk 2077 работает на час дольше

Nintendo Switch 2 с кастомным аккумулятором: Cyberpunk 2077 работает на час дольше

13.09.2025
Next Post
Як виглядав Андріївський узвіз 130 років тому (унікальні фото)

Як виглядав Андріївський узвіз 130 років тому (унікальні фото)

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
guest
guest
0 комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии

Опрос

Пошли бы вы на уступки русне из-за отсутствия света\тепла?
Результаты

Популярное

  • Льготы на оплату коммунальных услуг: кто может рассчитывать на 100% скидку

    Льготы на оплату коммунальных услуг: кто может рассчитывать на 100% скидку

    1447 shares
    Share 579 Tweet 362
  • Венс: американских солдат в Украине не будет

    46 shares
    Share 18 Tweet 12
  • Коренные изменения в Xbox: инсайдер говорит о превращении консоли в ПК, бывший руководитель — о ее отмене

    13 shares
    Share 5 Tweet 3
  • Россияне разместили «Искандеры» на трассе в Калининградской области и развернули их в сторону Варшавы и Люблина, — СМИ

    11 shares
    Share 4 Tweet 3
  • Фотомаркетинг Apple iPhone 17: почему три равно восьми и что такое «оптическое качество»

    11 shares
    Share 4 Tweet 3

Последние новости

Тривала загроза поблизу Київщини: лунають вибухи, працює ППО, — деталі

Тривала загроза поблизу Київщини: лунають вибухи, працює ППО, — деталі

14.09.2025
Ким Чен Ын запретил «импортные» слова : подробности

Ким Чен Ын запретил «импортные» слова : подробности

14.09.2025
Россияне запустили «Шахеды» в направлении Украины: где риск ударов

Россияне запустили «Шахеды» в направлении Украины: где риск ударов

14.09.2025
  • Реклама
Реклама: digestmediaholding@gmail.com

Использование любых материалов сайта разрешается при условии ссылки на kyivcity.net
Интернет-СМИ должны использовать открытую для поисковых систем гиперссылку. Ссылка должна размещаться в подзаголовке или в первом абзаце материала. Редакция может не разделять точку зрения авторов статей и ответственности за содержание републицируемых материалов не несет.

© 2020-2025 Новости Киева и Украины

No Result
View All Result
  • Киев
  • Украина
  • Мир
  • Политика
  • Спорт
  • Технологии
  • Финансы

Использование любых материалов сайта разрешается при условии ссылки на kyivcity.net
Интернет-СМИ должны использовать открытую для поисковых систем гиперссылку. Ссылка должна размещаться в подзаголовке или в первом абзаце материала. Редакция может не разделять точку зрения авторов статей и ответственности за содержание републицируемых материалов не несет.

© 2020-2025 Новости Киева и Украины

wpDiscuz
0
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x
| Ответить