Materiał lekki jak styropian, wytrzymały jak stal. Naukowcy dokonali niemożliwego

Filmy z gatunku science fiction przyzwyczaiły nas do scenariuszy, w których odpowiednio zmodyfikowane materiały zapewniają ogromną przewagę korzystającym z nich osobom. Idealnie pasuje do tej roli projekt prowadzony przez naukowców z Uniwersytetu w Toronto.
Materiał lekki jak styropian, wytrzymały jak stal. Naukowcy dokonali niemożliwego

Zespół kierowany przez Tobina Filletera stworzył rzekomo materiał cechujący się ogromną wytrzymałością i wykazujący przy tym imponującą lekkość. W zasadzie to badacze nie dokonali tego samemu, ponieważ wymiernie pomogła im sztuczna inteligencja. To właśnie oparte na niej narzędzie zostało oddelegowane do identyfikacji najbardziej obiecujących kandydatów na substancje łączące w sobie odporność na uszkodzenia z niską wagą.

Czytaj też: Chińczycy odtworzyli materiał znaleziony w meteorycie. Nowy superdiament jest wyjątkowo wytrzymały

Badania poświęcone nanomateriałom nie są kompletną nowinką. Prowadzi się je ze względu na obiecujące właściwości takowych. Pomimo wielu opcji wynikających z tego fenomenu, nanomateriały nie zawsze sprawdzają się w przypadku praktycznych zastosowań. Problematyczne okazują się geometryczne projekty nanostruktur, które nie radziły sobie z równomiernym rozkładem naprężeń na całej strukturze. W konsekwencji pojawiały się niepożądane uszkodzenia.

Współpraca ludzkich ekspertów napędzana pomocą ze strony sztucznej inteligencji miała to zmienić. Stworzony algorytm został oddelegowany do wyboru najbardziej obiecujących struktur geometrycznych dla wybranych materiałów. Chodziło o najwyższą wydajność mechaniczną, dlatego wybór padł na węgiel pirolityczny. Jak wyjaśniają członkowie zespołu zajmującego się tą sprawą, w ostatecznym rozrachunku stworzyli materiał, który przy gęstości styropianu wykazuje niesamowitą odporność na ściskanie.

Materiał opracowany z wykorzystaniem sztucznej inteligencji cechuje się wyjątkową lekkością przy imponującej wytrzymałości

Kulisy prowadzonych działań zostały opisane w Advanced Materials. Autorzy tej publikacji nie ograniczali się do teoretycznych ustaleń. Zamiast tego stworzyli nowy materiał z wykorzystaniem technologii druku 3D. Co istotne, istnieje możliwość skalowania, co powinno przełożyć się na szereg praktycznych zastosowań. Już teraz mówi się o wykorzystywaniu takiego materiału w celach medycznych, choćby do produkcji protez i implantów.

Czytaj też: Okna solarne nadchodzą. Kamień milowy w budownictwie i energetyce

Ale na tym nie koniec, ponieważ w grę wchodzi nawet projektowanie samochodów czy rakiet. Lekkie i wytrzymałe urządzenia i pojazdy mogłyby działać jeszcze wydajniej niż obecnie, zużywając przy tym zdecydowanie mniej energii. Oczywiście najpierw będzie trzeba uporać się z podstawowymi kwestiami, takimi jak możliwość prowadzenia masowej produkcji czy też upewnienie się, że nowy materiał spełni wszelkie normy bezpieczeństwa. Rozciągające się przed nim perspektywy bez wątpienia pozostają natomiast bardzo obiecujące.

Aleksander KowalA
Napisane przez

Aleksander Kowal

Pierwsze kroki w dziennikarstwie internetowym stawiałem ponad 10 lat temu, choć moja wyższa edukacja pokierowała mnie w stronę studiów językowych w dziedzinie romanistyki, a także studiów pedagogicznych. Zajmuję się m.in. kosmosem oraz nowymi technologiami, lecz postaram się również dzielić artykułami dot. historii czy archeologii.