L’IA disegna il materiale perfetto: leggero, resistente e personalizzabile

Gli scienziati hanno utilizzato l’intelligenza artificiale per sintetizzare un nuovo materiale ultraleggero composto da nanostrutture, che si è rivelato più resistente dell’acciaio ma più leggero della plastica espansa. Questo sviluppo innovativo apre nuove prospettive in settori chiave come l’edilizia, i trasporti e l’industria aerospaziale, promettendo di rivoluzionare la progettazione di materiali ad alte prestazioni.

Il team di ricerca si è concentrato sui materiali nanoarchitettonici, strutture microscopiche progettate per massimizzare la resistenza mantenendo un peso minimo. Ispirandosi a elementi naturali come ossa, conchiglie e favi, gli scienziati hanno cercato di creare una geometria ideale in grado di distribuire uniformemente il carico ed evitare punti deboli soggetti a cedimenti. Questo approccio ha permesso di ottenere un materiale con proprietà meccaniche eccezionali.

• Rivoluzione nei trasporti: nasce un materiale ultraleggero e indistruttibile

Progettare materiali con queste caratteristiche è un compito estremamente complesso, che richiede calcoli precisi e una vasta esplorazione di possibili configurazioni. Per affrontare questa sfida, i ricercatori hanno utilizzato l’ottimizzazione bayesiana, una tecnica di apprendimento automatico, per identificare le soluzioni più efficienti tra milioni di opzioni. Una volta selezionati i design ottimali, il team ha realizzato i materiali utilizzando la polimerizzazione a due fotoni, una tecnologia di stampa 3D con precisione nanometrica.

Le nanostrutture risultanti erano costituite da travi con uno spessore compreso tra 300 e 600 nanometri. Successivamente, queste strutture sono state sottoposte a pirolisi, un processo di riscaldamento a 900 °C in un ambiente di azoto, che le ha trasformate in carbonio vetroso. Il materiale finale ha dimostrato una resistenza due volte superiore rispetto ai prototipi precedenti, sopportando un carico di 2,03 megapascal per metro cubo per chilogrammo di densità. Ciò lo rende dieci volte più resistente delle leghe di alluminio e circa cinque volte più resistente del titanio.

Le potenziali applicazioni di questo materiale sono vastissime e vanno ben oltre la ricerca scientifica. Nel settore aeronautico e spaziale, ad esempio, potrebbe essere utilizzato per ridurre il peso delle strutture, contribuendo a diminuire il consumo di carburante. Si stima che sostituendo gli elementi in titanio di un aereo con questo nuovo materiale, si potrebbe risparmiare circa 80 litri di carburante all’anno per ogni chilogrammo di peso ridotto.

Fonte

• La NASA ha creato una nuova super lega per velivoli spaziali

• Google News: bit.ly/gurugooglenews
• Telegram: t.me/guruhitech
• X (Twitter): x.com/guruhitech1
• Bluesky: bsky.app/profile/guruhitech.bsky.social
• GETTR: gettr.com/user/guruhitech
• Rumble: rumble.com/user/guruhitech
• VKontakte: vk.com/guruhitech
• MeWe: mewe.com/i/guruhitech
• Skype: live:.cid.d4cf3836b772da8a
• WhatsApp: bit.ly/whatsappguruhitech

Ti è piaciuta questa notizia? Lascia un commento nell’apposita sezione che trovi più in basso e se ti va, iscriviti alla newsletter.

Per qualsiasi domanda, informazione o assistenza nel mondo della tecnologia, puoi inviare una email all’indirizzo guruhitech@yahoo.com.