Sleutel wegneemetes
- Jou 3D-drukker kan dalk uiteindelik sterker materiale produseer danksy vooruitgang in KI-gesteunde navorsing.
- MIT-navorsers het 'n algoritme ontwikkel wat die meeste van die materiaalontdekkingsproses uitvoer.
- Die span het die stelsel gebruik om 'n nuwe 3D-drukink te verbeter wat hard word wanneer dit aan ultraviolet lig blootgestel word.
Tuis-3D-drukkers kan nuttiger word danksy vooruitgang in kunsmatige intelligensie (KI).
Navorsers gebruik masjienleer om drukmateriaal te maak wat sterker en taaier is, volgens 'n onlangs gepubliseerde koerant.
Die nuwe materiale kan toepassings hê wat wissel van industriële tot stokperdjie-3D-drukwerk, soos verpakking wat aangepas is vir spesifieke elektronika, pasgemaakte persoonlike beskermende toerusting, of selfs ontwerpermeubels, Keith A. Brown, 'n ingenieursprofessor aan die Universiteit van Boston wat was onder die navorsers wat die studie uitvoer, het in 'n e-posonderhoud aan Lifewire gesê.
"Ons doel is om te leer hoe om hoëprestasie meganiese komponente te 3D-druk," het hy bygevoeg. "Hierdie kan toepassings hê wat wissel van industriële tot stokperdjie-3D-drukwerk, soos verpakking wat aangepas is vir spesifieke elektronika, pasgemaakte persoonlike beskermende toerusting, of selfs ontwerpermeubels."
Druk enigiets?
In die stelsel wat Brown se span ontwikkel het, voer 'n algoritme die meeste van die ontdekkingsproses uit om nuwe drukmateriaal te vind.
"Ons benadering is om outomatiese vervaardiging en toetsing met masjienleer te kombineer om vinnig en doeltreffend hoëpresterende komponente te identifiseer," het Brown gesê. "In wese het ons 'n outonome robot wat hierdie meganiese stelsels onder ons toesig bestudeer."
As jy nuwe tipes batterye wil ontwerp wat hoër doeltreffendheid en laer koste is, kan jy 'n stelsel soos hierdie gebruik om dit te doen.
'n Mens kies 'n paar bestanddele, voer besonderhede oor hul chemiese samestellings in die algoritme in, en definieer die nuwe materiaal se meganiese eienskappe. Die algoritme verhoog of verminder dan die hoeveelhede van daardie komponente en kontroleer hoe elke formule die materiaal se eienskappe beïnvloed voordat dit by die ideale kombinasie uitkom.
Die navorsers het die stelsel gebruik om 'n nuwe 3D-drukink te verbeter wat verhard wanneer dit aan ultravioletlig blootgestel word, volgens die koerant. Hulle het ses chemikalieë geïdentifiseer om in die formulerings te gebruik en het die algoritme se doelwit gestel om die materiaal wat die beste presteer vir taaiheid, styfheid en sterkte te ontdek.
Sonder KI sal die optimalisering van hierdie drie eienskappe moeilik wees, want hulle kan met kruisdoeleindes werk. Byvoorbeeld, die sterkste materiaal is dalk nie die styfste nie.
"Brutte krag-eksplorasie kan die verkenning van 100 of so materiale moontlik maak," het Joshua Agar, 'n professor aan die Lehigh Universiteit wat masjienleer gebruik om nuwe materiaal te ontdek, in 'n e-posonderhoud aan Lifewire gesê. "KI en geoutomatiseerde eksperimente kan dit moontlik maak om miljoene monsters te soek."
'n Menslike chemikus sal tipies probeer om een eienskap op 'n slag te maksimeer, wat tot baie eksperimente en baie vermorsing lei. Maar die KI kon dit baie vinniger doen as 'n mens.
"Deur KI in 3D-drukwerk te gebruik, laat [dit toe om] honderde herhalings uit te voer met die verlangde eienskappe in dieselfde tydraamwerk van 'n chemikus wat een of twee uitvoer," Alessio Lorusso, HUB van Roboze, 'n maatskappy wat KI gebruik om materiaal ontwikkel, het Lifewire in 'n e-posonderhoud gesê. Hy was nie betrokke by die MIT-navorsing nie. "Dit is natuurlik 'n merkwaardige tyd- en kostebesnoeiende tegnologie."
Die toekoms kan gedruk word
Die ontdekkingsproses vir drukmateriaal kan selfs vinniger gemaak word met meer outomatisering, het Mike Foshey, 'n MIT-professor en mede-hoofskrywer van die koerant, in 'n nuusverklaring gesê. Navorsers het elke monster met die hand gemeng en getoets, maar robotte kan die resepteer- en mengstelsels in toekomstige stelselweergawes gebruik.
Uiteindelik beplan die navorsers om die KI-proses te toets vir gebruike verder as die ontwikkeling van nuwe 3D-drukinkt.
"Dit het breë toepassings oor materiaalwetenskap in die algemeen," het Foshey gesê. "As jy byvoorbeeld nuwe soorte batterye met hoër doeltreffendheid en laer koste wil ontwerp, kan jy 'n stelsel soos hierdie gebruik om dit te doen. Of, as jy verf wil optimeer vir 'n motor wat goed presteer en omgewingsvriendelik is., kan hierdie stelsel dit ook doen."
Die moontlikhede vir KI-gedrewe materiale is "eindeloos" sodra die algoritme ontwikkel is en die masjien genoeg data het om dit akkuraat te begin toepas, het Lorusso gesê.
"Ons glo dat dit nuttig is om nuwe materiale te vind, want die prestasies wat vandag deur superpolimere en komposiete behaal word, bied die moontlikheid om eindgebruikonderdele te vervaardig," het hy bygevoeg. "Hulle kan metale vervang en 'n sirkulêre ekonomie-model skep, waar die rou materiaal voortgaan om homself te regenereer deur voortdurende herwinning."
