幾十年來(lái)開(kāi)云體育(中國(guó))官方網(wǎng)站，工程師們一直在尋找既輕便又堅(jiān)固的材料，要是一種材料削弱分量的同期又不陣一火耐用性的話，那么他會(huì)變得額外有用，盡頭是在航空航天行業(yè)，因?yàn)槊肯魅跻豢朔至慷疾诲e(cuò)檢樸大都燃料并升遷性能。

鋁鈦合金是航空航天的傳統(tǒng)材料，它相對(duì)較輕同期強(qiáng)度又很高，但有其局限性；碳纖維的出現(xiàn)天然轉(zhuǎn)變了游戲規(guī)定，但也并非莫得過(guò)失，舉例它并不耐磨，不行能像鋁鈦合金那樣用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

為了建造和沖破材料科學(xué)的極限，加拿大的一個(gè)連絡(luò)團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向了納米結(jié)構(gòu)材料——在納米表率上想象結(jié)構(gòu)，以最大擯棄地升遷材料強(qiáng)度和削弱分量。

他們從大天然中吸收靈感，效法骨骼、貝殼以致蜂巢中的結(jié)構(gòu)。

但想象這些結(jié)構(gòu)并非易事，挑戰(zhàn)在于創(chuàng)建均勻散布應(yīng)力的幾何狀貌，且幸免可能啟動(dòng)失效的薄毛病。

為了克服這些閉塞，連絡(luò)東說(shuō)念主員轉(zhuǎn)向了貝葉斯優(yōu)化，這是一種東說(shuō)念主工智能（AI）局勢(shì)，擅長(zhǎng)在無(wú)數(shù)選項(xiàng)中找到最好想象。

所有這個(gè)詞這個(gè)詞經(jīng)過(guò)從算法生成數(shù)千種潛在想象啟動(dòng)。

每種想象都在編造環(huán)境中使用有限元分析進(jìn)行測(cè)試（有限元分析是一種展望材料在壓力下領(lǐng)略的計(jì)較本事），然后算法校正其想象，迭代想象出強(qiáng)度和剛度最大化、分量最小化的結(jié)構(gòu)。

東說(shuō)念主工智能提供了一份優(yōu)化想象的節(jié)略列表之后，該團(tuán)隊(duì)使用雙光子團(tuán)聚技能（這是一種不錯(cuò)創(chuàng)建納米級(jí)精度結(jié)構(gòu)的 3D 打印技能）物理創(chuàng)建了所提議的材料。

誆騙這種技能，他們制造出由厚度僅為300至600納米的梁構(gòu)成的晶格，這些晶格（6.3x6.3x3.8毫米）由 1875 萬(wàn)個(gè)單位構(gòu)成。

終末進(jìn)行熱解，這依然過(guò)通過(guò)在富氮環(huán)境中將團(tuán)聚物加熱到900攝氏度將其換取為玻璃碳。

這些經(jīng)過(guò)東說(shuō)念主工智能優(yōu)化的納米晶格強(qiáng)度比昔時(shí)的想象進(jìn)步一倍以上，它們可承受每立方米每千克密度 2.03 兆帕的壓力。

換句話說(shuō)，它比很多輕質(zhì)材料——如鋁鈦合金，以致是某些局勢(shì)的碳纖維的強(qiáng)度進(jìn)步10倍以上，比鈦進(jìn)步約5倍。

這是東說(shuō)念主工智能初次應(yīng)用于優(yōu)化納米結(jié)構(gòu)材料，讓東說(shuō)念主感到戰(zhàn)栗的是，東說(shuō)念主工智能不僅僅從磨真金不怕火數(shù)據(jù)中復(fù)制順利的幾何狀貌，而是從狀貌的哪些變化有用、哪些無(wú)效中學(xué)習(xí)，從而使其八成展望全新的晶格幾何狀貌。

還有一個(gè)問(wèn)題，是什么讓這些納米晶格變得如斯堅(jiān)固？

謎底在于碳在納米表率上的獨(dú)到性質(zhì)。

連絡(luò)東說(shuō)念主員發(fā)現(xiàn)，將碳梁的直徑減小到300納米時(shí)，其強(qiáng)度可權(quán)貴升遷，這是由于一種稱為“尺寸效應(yīng)”的表象，即材料在極小的表率上領(lǐng)略不同（尺寸越小則強(qiáng)度越高）。

在納米表率上，碳原子以最大化強(qiáng)度的狀貌枚舉，碳梁的外層由94%的sp? -碳構(gòu)成，這種碳局勢(shì)以出色的強(qiáng)度和剛度而著明。

這種高純度碳?xì)づc梁的優(yōu)化幾何狀貌相皆集，使材料八成承受淵博的力量而不會(huì)斷裂。

終末

連絡(luò)東說(shuō)念主員估量，這種材料的潛在影響可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出推行室限制。

更輕的部件不錯(cuò)減少燃料需求并裁汰排放，由這種材料制成的超輕部件可能很快會(huì)為飛機(jī)、直升機(jī)和航天器提供能源。

證實(shí)該連絡(luò)的連絡(luò)東說(shuō)念主員估算，要是用這種材料替換現(xiàn)存飛機(jī)上由鈦制成的部件的話，那么每替換一公斤鈦，每年就不錯(cuò)檢樸 80 升燃料。

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