发布日期:2025-08-11 04:32 点击次数:110

你可能透澈出东说念主料到,AI居然发明了一款颠覆性的超轻纳米材料,比泡沫还轻,但强度却不错和碳钢比好意思。这意味着什么?要是用它替换飞机上的钛合金零件,每替换 1 公斤就能每年检朴 80 升燃料!论文已发表在1月23日海外巨擘期刊《先进材料》上。
传统上,材料科学家们操办新材料每每常依赖教授和直观。但加拿大多伦多大学的彼得·塞勒斯(Peter Serles)和他的团队决定独辟门道——让 AI 来操办材料结构。

他们使用了一种叫作念\"多主见贝叶斯优化\"的机器学习算法。这听起来很复杂,但其实就像是让 AI 在玩一个罕见的\"乐高\"游戏:AI 需要用最少的材料(思象成乐高积木),搭建出最坚固的结构。
钦慕钦慕的是,AI 操办出的结构透澈出乎征询东说念主员的预思。它莫得照搬检修数据中的告捷案例,而是自主学习,瞻望出了全新的晶格几何结构。这些结构看上去可能有点\"不走寻常路\",但后果如实惊东说念主:其密度仅为 215 kg/m³(荒谬于泡沫塑料),却领有高达 360 MPa 的强度(可与碳钢比好意思),也即是说强度普及了 118%,弹性模量提高了 68%!

但纸上得来终觉浅,怎样把 AI 操办的纳米结构变成施行呢?
征询团队使用了一台价值数十万好意思元的罕见 3D 打印机——纳米写入光子专科系统GT2(Nanoscribe Photonic Professional GT2)。这台打印机不错在头发丝直径的千分之一设施上进行精准打印。他们告捷打印出了由 1875 万个晶格单位构成的材料样品,这个数字之大令东说念主瞠目惊奇!

在征询经由中,团队还不测发现了一个钦慕钦慕的欣忭:当材料结构尺寸降到 300 纳米时,其中的碳原子会自愿酿成一种罕见的梯度结构,这进一步增强了材料的性能。这就像是大当然给了他们一个不测的惊喜!
固然,这项征询还存在一些局限:分娩资本现在还很高,畛域化制造仍濒临挑战,骨子控制环境下的恒久性能还需要进一步考据。

但这项征询无疑开启了一个新的标的:让 AI 来操办纳米材料。异日,咱们可能会看到更多 AI 操办的神奇材料控制到飞机、汽车、配置等领域。

参考文件
Serles, P., et al. (2025). Ultrahigh Specific Strength by Bayesian Optimization of Carbon Nanolattices. Advanced Materials, 2410651.