Исследователи из Инженерного университета Торонто (Канада) с помощью ИИ открыли новые металлические сплавы, сохраняющие прочность в экстремальных условиях. Материалы подходят для 3D‑печати металлом и могут использоваться в аэрокосмической отрасли, энергетике и других сферах, где нужны сплавы, устойчивые к резким перепадам температуры и давления.
Проект возглавил Ю Цзоу, руководитель канадской исследовательской кафедры в области материалов и производства для экстремальных условий. Спрос на такие материалы высок — они необходимы для реактивных двигателей, парогенераторов на АЭС и других объектов, где обычная сталь не выдерживает нагрузок. Важна и совместимость с послойной печатью: она позволяет создавать детали сложной формы, недоступные при традиционных методах.
Команда обратилась к методу активного обучения — он объединяет компьютерное моделирование, машинное обучение и роботизированное производство, формируя автономную лабораторию с минимальным участием человека.
Одна из проблем, с которой часто сталкиваешься при попытке использовать искусственный интеллект для разработки материалов, заключается в том, что большинству моделей машинного обучения требуется много данных о свойствах материалов. Но если вы работаете в той части пространства дизайна, которая еще не изучена, то таких данных не существует, и вы как бы летите вслепую. Чтобы решить эту проблему, мы используем модели, которые опираются на данные и, по сути, действуют интуитивно. Наша модель активного обучения стратегически выбирает несколько образцов для производства и тестирования, а данные этих экспериментов используются в модели для определения дальнейших шагов. Это действительно ускоряет процесс.
Для проверки подхода ученые сосредоточились на сплавах из никеля, кобальта и хрома. За несколько недель лаборатория выявила шесть новых сплавов с перспективными свойствами. Один из них (12% никеля, 62% кобальта, 26% хрома) на 4,5% превзошел инконель 625 по твердости при 600 °C — температуре, характерной для передней части реактивного двигателя. Другой (36% никеля, 14% кобальта, 50% хрома) показал на 85% более высокую устойчивость к окислению при 1000 °C, что важно для задней части двигателей.
В будущем команда планирует разрабатывать сплавы из 10−12 элементов, чтобы задействовать дополнительные механизмы упрочнения и открыть новые свойства.
Ранее Наука Mail рассказывала, что нейросети совершили прорыв в поиске идеальных сверхпроводников.