Сегодня 03 августа 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 🔥
Московский суд не признал сгенерированные ИИ изображения творчеством 10 ч.
Новая статья: Gamesblender № 787: дата выхода God of War Laufey, бета Gears of War и томский «стимулятор» таксиста 02-08 00:02
Microsoft научит Windows 11 экономить оперативную память — улучшения выйдут уже осенью 01-08 21:13
Торговать в Crimson Desert стало удобнее и выгоднее — подробности обновления 1.16.00 01-08 20:01
Утверждён список приложений для предустановки в России на 2027 год 01-08 13:32
Google сделает исключение для стран под санкциями — Android-разработчиков там не будут проверять 01-08 11:31
Ещё несколько ИИ-агентов OpenAI вышли из-под контроля — до взломов, кажется, не дошло 01-08 11:23
OpenAI сообщила, что её сервисами теперь пользуются более миллиарда человек и свыше двух миллионов компаний 01-08 09:47
Такой Google Earth нам не нужен: функцию генерации спутниковых снимков отключили из-за злоупотреблений 01-08 07:36
Вложив ещё $50 млрд в OpenAI, Amazon теперь владеет 5 % её капитала 01-08 06:28
Новая статья: Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года) 4 ч.
Из-за нехватки памяти MacBook Air превратился в дефицитный товар, несмотря на повышение цен 8 ч.
Sony заявила о достаточных запасах памяти для производства PS5 в этом году даже с учётом выхода GTA 6 9 ч.
Supermicro представила серверные стойки со статической нагрузкой до 2500 кг 14 ч.
Arm объявила о растущем спросе на её процессор для ЦОД, но акции упали из-за ожидаемого снижения роялти от смартфонов 14 ч.
Характеристики и стоимость смартфонов Google Pixel 11 стали известны до анонса 15 ч.
Samsung отмечает рост спроса на 2-нм и 1,4-нм продукцию, будет расширять профильные мощности 20 ч.
Акции SpaceX опустились на 20 % ниже цены июньского размещения 22 ч.
Alibaba предоставила Moonshot вычислительные мощности на 20 000 чипов Nvidia для обучения моделей Kimi 22 ч.
В Китае появилась «квантовая» подстанция — электросети никогда ещё не были так защищены 01-08 21:09