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科学家利用人工智能创造出一种像钢一样坚固但像泡沫塑料一样轻的材料
研究人员利用人工智能和先进制造技术制造出超强轻质碳结构。
来源:ZME科学多伦多大学的研究人员通过将机器学习 (AI) 与纳米工程相结合创造了这种令人惊叹的材料。这一突破可能会改变从航空航天到汽车等行业的行业。
寻求更坚固、更轻的材料
几十年来，工程师们一直在寻找既轻便又坚固的材料。目标很简单：减轻重量而不牺牲耐用性。这在航空航天等行业尤其重要，因为每节省一克重量都可以显着节省燃料并提高性能。铝和钛等传统材料都有其局限性。虽然碳纤维改变了游戏规则，但它也并非没有缺点。
为了开发和突破材料科学的极限，加拿大的研究人员转向了纳米结构材料——在纳米尺度上设计的结构，以最大限度地提高强度并减轻重量。 这些材料从大自然中汲取灵感，模仿骨骼、贝壳甚至蜂巢中的结构。 但设计这些结构并非易事。 挑战在于创建均匀分布应力的几何形状，避免可能导致故障的薄弱点。
为了克服这些障碍，研究人员转向了贝叶斯优化，这是一种机器学习形式，擅长在无数选项中找到最佳设计。 通过向算法提供来自数千次模拟的数据，该团队能够确定碳纳米晶格的最有效形状。