AI发明了一种像钢一样强的新奇迹材料，但像泡沫一样轻巧
2025-02-07 00:12:00
英文原文
作者：Joshua Hawkins
科学家发现了AI的新用途，如今，这应该不那么令人惊讶。这次，他们使用AI设计了超光线但令人难以置信的强大新材料。这种AI创建的奇迹材料特别令人兴奋，因为它具有像泡沫聚苯乙烯一样轻的碳钢的强度。
传统上，材料工程师花了多年的时间尝试不同的结构，以优化强度，重量和耐用性。那就是我们如何设计地球上最强的材料。但是现在，机器学习正在改变游戏。
根据新论文，研究人员多伦多大学加州理工学院（Caltech）转向AI，以帮助分析无数可能的纳米结构，学习设计最佳分配压力的同时负载重量的压力。通过转向AI来创建这种新的奇迹材料，研究人员就可以绕过过去的成功。
相反，AI预测了从未见过的全新晶格几何形状。然后，研究人员将这些结构3D印刷成超轻量级纳米质体，事实证明，这些结构的强度是以前已知的设计的两倍，并且是钛强的五倍。
材料科学中最大的挑战之一是平衡力量和韧性。陶瓷餐盘坚固但脆弱。当然，它可以承受很大的重量，但是很容易粉碎。同样的问题困扰着纳米架构的材料，由于这种僵硬，它们非常僵硬，但易于突然破裂。
但是，这种新的AI创建的奇迹材料克服了这一问题。它不仅足够轻，可以大大减少飞机，直升机和航天器的油耗，而且还足以承受极端的压力。实际上，研究人员说，用这种新材料代替飞机中的钛零件可以节省每年每年多达80升的燃料，每公斤交换的材料。
但是，这种发展远远超出了一种材料。现在，AI已经证明了其设计这些新材料的能力，科学家正在努力扩大生产。最终目标？为航天器，高性能车辆甚至建筑物创造更强大，更轻的材料。
这种新的奇迹材料强调了AI如何仅仅优化现有技术，这为全新的成就打开了大门。如果这种趋势持续下去，下一代材料可能比人类工程师单独设计的任何东西都更轻，更强大，更可持续。
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摘要
科学家使用AI开发了一种新型的超轻质且令人难以置信的强大材料，该材料的强度是以前的设计的两倍，并且是钛强的五倍。这种AI设计的奇迹材料结合了碳钢的强度和泡沫聚苯乙烯的轻度，克服了平衡强度和韧性方面的传统限制。新材料可以显着减少航空的燃油消耗，并有可能为航天器和高性能车辆等各种应用带来更强大，更轻的材料。