Yapay zeka çelik kadar güçlü nanomalzeme geliştirdi

Kanada’daki Toronto Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, makine öğrenimini kullanarak ultra yüksek mukavemetli karbon nanolattisler üretmeyi başardı. Ortaya çıkan malzemenin, karbon çeliği kadar güçlü ancak yalnızca strafor kadar hafif olduğu belirtildi.

Yapay zekanın nano mimarili malzemeleri optimize etmek amacıyla ilk kez kullanıldığı vurgulayan araştırmacılar, geliştirilen sistemin yalnızca mevcut başarılı geometrileri kopyalamadığını, aynı zamanda hangi şekil ve desenlerin dayanıklılığı artırdığını öğrenerek tamamen yeni kafes yapıları tasarladığını ifade etti.

NANO ÖLÇEKTE YAPI TAŞLARI

Nanomalzemeler, atomları veya molekülleri son derece hassas desenlerde düzenleyerek oluşturulan yenilikçi malzemeler olarak tanımlanıyor. Bu malzemeler, nano ölçekteki boyutları sayesinde sıradışı fiziksel ve mekanik özellikler sergiliyor.  

Bu malzemelerin temelinde, kafes adı verilen ve üç boyutlu tekrar eden desenlerden oluşan yapılar yatıyor. Malzemenin içindeki bu düzenli kafesler, fiziksel, kimyasal ve elektronik özelliklerini doğrudan etkiliyor.  

GÜNEY KORE İLE İŞBİRLİĞİ  

Toronto Üniversitesi ekibi, araştırmalarında Güney Kore’den bir ekip ile işbirliği yaparak "çok amaçlı Bayesian optimizasyon" adı verilen bir makine öğrenimi algoritmasından yararlandı. Bu algoritma, yeni ve daha dayanıklı nano yapılar elde edebilmek için stres dağılımını en verimli hale getirecek ve güç-ağırlık oranını maksimize edecek geometrileri tahmin etmek üzere kullanıldı.

Araştırmacılar, tasarladıkları nanolattislerin prototiplerini üretmek için iki foton polimerizasyon teknolojisini kullanan ileri seviye bir 3D yazıcıdan faydalandı. Üretimde kullanılan Nanoscribe Photonic Professional GT2 model yazıcının yüz binlerce dolarlık bir maliyeti olduğu belirtiliyor.

HAVACILIK VE UZAY SANAYİSİNDE ÇIĞIR AÇABİLİR

Yapılan testler, geliştirilen yeni nesil nanolattislerin, titanyumun dayanabileceği stres miktarının tam beş katına dayanabildiğini gösterdi. Bu da havacılık ve uzay sanayisi başta olmak üzere birçok sektörde devrim yaratabilecek hafif ve son derece dayanıklı malzemelerin önünü açıyor.  

Araştırmacılar, bir uçakta titanyumdan yapılmış parçaların bu yeni malzeme ile değiştirilmesiyle yılda kilogram başına 80 litre yakıt tasarrufu sağlamanın mümkün olabileceğini söyleyerek, malzemenin potansiyeline dikkat çekti.