Rannsakendur hafa nýtt gervigreind (AI) til að búa til nýstárleg nanóefni sem sameina styrk kolefnisstáls og létt einkenni svampkappa. Þessi nýju nanóefni, sem eru búin til með vélfræðihugmyndum og 3D prentun, hafa aukist um meira en tvöfallt í styrk miðað við áður tilkomnar hönnunir. Vísindamennirnir sem tóku þátt í þessari rannsókn bentu á að þessi efni gætu leitt til þróunar á sterkari, léttari og eldsneytis-sparandi hlutum í bílum og flugvélum. Niðurstöður þeirra voru birtar 23. janúar í tímaritinu Advanced Materials. Samthe作者 Tobin Filleter, prófessor í verkfræði við háskólann í Toronto, tjáði sig bjartsýnn, og sagði: "Við vonum að þessar nýju hönnunir efna muni að lokum leiða til mjög léttara hluta fyrir flugflutninga, eins og flugvélar, þyrlur og geimfar, sem dregur úr eldsneytisnotkun á flugi á sama tíma og tryggir öryggi og frammistöðu. Þetta gæti verulega lækkað umhverfisáhrif flugs. " Í mörgum efnum getur það að ná styrk oft þýtt að seigjan fer dregur úr. Til dæmis er keramik matarplata venjulega nógu sterk til að styðja við þungar vörur, en stífleiki hennar leiðir oft til brothæða, sem gerir hana viðkvæma fyrir broti við minnstu krafti. Þetta vandamál á einnig við um nanóarkitektúruð efni, sem eru samsett úr ótal smáum endurteknum byggingareiningum sem eru hundraðasti hluti breiddar af mannshári.

Þó svo að þessi efni bjóði framótrúlegan styrk miðað við þyngd sína, geta þau einnig þróast með spennuprófum sem leiða til skyndilegra bilana. Þessi tilhneiging til að brotna hefur hingað til takmarkað hagnýtingu þeirra. Fyrsti höfundur, Peter Serles, verkfræðirannsakandi hjá Caltech, sagði: "Þegar ég hugsaði um þetta vandamál varð ljóst að þetta væri fullkomið vandamál fyrir vélanámsvæðið. " Til að skoða betrumbætur á hönnunum fyrir nanóefni, simuleruðu rannsakendur mismunandi rúmfræði áður en þeir greindu þær með vélanámsalgrím. Algrímið, sem var upplýsingum af hönnunum sem framleiddar voru, gat spáð um bestur lögun sem myndi dreifa beittum stressum á skilvirkan hátt á meðan það bar verulegar þyngdir. Eftir að hafa lokið þessum hönnununum notuðu rannsakendur 3D prentara til að framleiða nýja nanógrein. Þeir uppgötvuðu að þessar uppbyggingar gátu þolað 2. 03 megapascal af álagi fyrir hvern rúmmetra á hvert kílógramm—það er styrkur fimm sinnum meiri en títan. "Þetta er í fyrsta skipti sem gervigreind er notuð til að hámarka nanóarkitektúruð efni, og við vorum undrandi á framfarunum sem gerðar voru, " sagði Serles. "Algrímið endurtók ekki aðeins árangursríkar hönnunir úr þjálfunarsafninu; það lærði af þeim breytingum sem virkaði og þeim sem ekki virkaði, sem gerði því kleift að leggja fram alveg nýjar grindaruppbyggingar. " Í framtíðinni hyggjast rannsakendur einbeita sér að að stækka þessar efni fyrir framleiðslu á stærri hlutum, á meðan þeir halda áfram að skoða jafnvel betri hönnanir í gegnum aðferð sína. Meginmarkmiðið er að hanna léttari og sterkari hluti fyrir framtíðar farartæki. Serles bætti við: "Til dæmis, ef flugvélarhlutir úr títanum væru skipt út fyrir þetta nýja efni, gæti það skilað árlegum eldsneytissparnaði upp á 80 lítra fyrir hvert kílógramm af efni sem skipt er út. "