Nouveau nanomatériau développé par l'IA, plus léger et plus résistant que le titane

Selon TechSpot , des scientifiques de la Faculté des sciences appliquées et de l'ingénierie de l'Université de Toronto (Canada) ont appliqué des algorithmes d'apprentissage automatique pour créer des nanomatériaux extrêmement durables et légers. Cette technologie pourrait avoir un impact considérable dans des domaines tels que l'automobile, l'aviation et l'espace.

L'équipe, dirigée par le professeur Tobin Filleter, a conçu des nanostructures spéciales de quelques centaines de nanomètres seulement – ​​si petites qu'il faudrait plus de 100 unités empilées côte à côte pour atteindre l'épaisseur d'un cheveu humain. Ces matériaux sont constitués de minuscules blocs répétitifs, permettant une personnalisation flexible de leurs propriétés.

Le nanomatériau ultime, imprimé à l'aide de la technologie 3D à deux photons, est cinq fois plus résistant que le titane mais si léger qu'il flotte sur une bulle

PHOTO : UOFT ENGINEERING NEWS

C'est la première fois que l'intelligence artificielle (IA) est utilisée pour optimiser des nanomatériaux aux architectures complexes. Selon Peter Serles, auteur principal de l'étude publiée dans la revue Advanced Materials , l'algorithme reproduit non seulement les structures existantes, mais apprend également des changements de forme pour prédire plus efficacement les nouvelles structures.

L'équipe a utilisé une imprimante 3D à deux photons pour créer des prototypes de matériaux, fabriquant ainsi des nano-réseaux de carbone optimisés à l'échelle micro et nanométrique. Ces modèles sont plus de deux fois plus résistants que les modèles précédents, supportant jusqu'à 2,03 mégapascals de contrainte par mètre cube de matériau, soit environ cinq fois plus que le titane.

Les applications potentielles de ce matériau sont vastes. Le professeur Filleter estime que l'industrie aéronautique pourrait l'utiliser pour produire des pièces ultra-légères pour avions, hélicoptères et engins spatiaux. L'équipe de recherche estime que le remplacement des pièces en titane des avions par ce nouveau matériau permettrait d'économiser environ 80 litres de carburant par an pour chaque kilogramme de matériau remplacé, contribuant ainsi à une réduction significative des émissions de carbone de l'industrie aéronautique.

Le projet associe des disciplines telles que la science des matériaux, l'apprentissage automatique, la chimie et la mécanique, avec la participation de partenaires de l'Institut de technologie de Karlsruhe (Allemagne), du MIT et de l'Université Rice (États-Unis). À l'avenir, l'équipe de recherche continuera d'augmenter la production et de tester de nouvelles matrices de matériaux afin de réduire le poids tout en maintenant une résistance et une rigidité élevées.

Source : https://thanhnien.vn/vat-lieu-nano-moi-duoc-phat-trien-nho-ai-nhe-va-ben-hon-ca-titan-185250208091930271.htm