ماده نانویی با قدرت فولاد و سبکی فوم تولید شد

محققان یک ماده با ساختار نانو و عملکرد بالا توسعه داده‌اند که قدرت فولاد کربنی و سبکی استایروفوم (نوعی فوم که در ساختمان سازی به کار می‌رود) را دارد.

کد خبر: ۱۲۲۰۸۹۳

دوشنبه - ۰۸ بهمن ۱۴۰۳ / January 27, 2025

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، محققان دانشکده علوم کاربردی و مهندسی دانشگاه تورنتو این نانوماده را ابداع کرده‌اند که ترکیبی خارق العاده از قدرت بالا، وزن سبک و قابلیت تولید سفارشی را دارد. توسعه چنین ماده‌ای صنایع متنوعی از خودروسازی تا هوافضا را دگرگون می‌کند.

«پیترسرلز» مولف نخست این پژوهش معتقد است مواد نانویی معماری اشکالی با کارایی بالا را ترکیب می‌کنند، مانند پلی که از اشکال مثلث ساخته می‌شود. با این وجود به گفته او اشکال استاندارد شبکه مانند و هندسی گوشه‌های تیزی ایجاد می‌کنند که به چالش تجمیع فشار منجر می‌شود. همین امر به شکستن ماده و محدودیت پتانسیل کلی آن منجر می‌شود.

در همین راستا سلرز و پروفسور توبین فیلتر همراه پژوهشگران انستیتو KIAST کره جنوبی مواد ارتقایافته‌ای تولید کردند. محققان اعلام کردند تیم انستیتو فناوری کره جنوبی KIAST از الگوریتم ماشین یادگیری چند منظوره Bayesian استفاده کرده‌اند.

مواد دارای نانو معماری از بلوک‌های سازنده کوچک یا واحد‌های تکرارشونده به اندازه چندصد نانومتر استفاده کردند. به طور دقیق‌تر یک ردیف ۱۰۰ عددی از این بلوک‌ها به ضخامت موی انسان می‌شود. این بلوک‌های سازنده که در این تحقیق از کربن تشکیل شده‌اند به شکل ساختار‌های پیچیده ۳ بعدی تنظیم شده‌اند که نانو شبکه نامیده می‌شوند.

سرلز اشاره می‌کند این نخستین باری است که یادگیری ماشینی برای بهینه سازی مواد نانو به کار گرفته شده و محققان از ارتقا‌های به وجود آمده شگفت زده شده‌اند.

پیش بینی می‌شود ماده جدید به توسعه قطعات سبک وزن در حوزه هوافضا مانند هواپیما، هلی کوپتر و فضاپیما منجر شود که نیاز به سوخت طی پرواز را کاهش می‌دهد و همزمان ایمنی و عملکرد را حفظ می‌کند. محققان معتقدند این روند در نهایت به کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای منجر می‌شود.