Сегодня 05 февраля 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 🔥
Дуров: Telegram ни разу не передал данные из переписок — и никогда этого не сделает 2 мин.
Bethesda подтвердила даты выхода Fallout 4: Anniversary Edition и Indiana Jones and the Great Circle на Nintendo Switch 2 9 мин.
Российский банк впервые начал выдавать кредиты под залог биткоинов 38 мин.
Осенью в Substack произошла утечка данных пользователей — обнаружили её только в феврале 56 мин.
Слухи: версия Starfield для PS5 не заставит себя долго ждать, а релиз на Switch 2 под угрозой 2 ч.
«Роботам нужно ваше тело»: сервис RentAHuman.ai позволит ИИ-агентам нанимать людей для работы в реальном мире 3 ч.
Олдскульный ролевой боевик Kromlech в духе «Готики» отправит игроков в мир на грани гибели — новый трейлер и дата выхода в раннем доступе Steam 5 ч.
Аудитория Google Gemini достигла 750 млн активных пользователей в месяц — до ChatGPT осталось совсем чуть-чуть 5 ч.
Создатель классической Prince of Persia расстроен «жестокой» отменой ремейка Prince of Persia: The Sands of Time, но надежды не теряет 6 ч.
Моддеры взялись воссоздавать отменённую Fallout 3 на движке Fallout: New Vegas — первый трейлер Fallout: The New West 6 ч.
Оперативная память и SSD подорожают почти вдвое в текущем квартале — как для ПК, так и для серверов 8 мин.
Из-за дефицита памяти у Raspberry Pi 4 появился версия со «сдвоенной» RAM, а 16-Гбайт версия Raspberry Pi 5 существенно подорожала 15 мин.
BMW признала подписку на обогрев сидений перегибом, но не откажется от разблокировки функций за доплату 28 мин.
SpaceX вопреки традициям намерена попасть в фондовые индексы сразу после IPO 2 ч.
Китайский рынок электромобилей забуксовал — продажи BYD в январе рухнули до минимума за два года 2 ч.
Флагманские Dimensity разогнали выручку MediaTek до $10 млрд — но 2026 год обещает быть сложным 2 ч.
Canon выпустила юбилейную «мыльницу» по цене «зеркалки» — PowerShot G7 X Mark III Anniversary Edition 2 ч.
Юпитер слегка «усох»: зонд «Юнона» уточнил реальные размеры самой большой планеты Солнечной системы 3 ч.
Supermicro удвоила квартальную выручку на фоне спроса на ИИ-оборудование, но прибыль выросла лишь на четверть 3 ч.
Alphacool представила жидкие термопрокладки Apex Thermal Putty X1 3 ч.