Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο πέτυχαν μια σημαντική εξέλιξη στον τομέα των νανοϋλικών, δημιουργώντας εξαιρετικά ελαφριά και ταυτόχρονα εξαιρετικά ανθεκτικά υλικά με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης.
Η ανακάλυψη αυτή αναμένεται να φέρει επανάσταση σε πολλές βιομηχανίες, από την αεροναυπηγική μέχρι την αυτοκινητοβιομηχανία, προσφέροντας λύσεις που θα μπορούσαν να μειώσουν δραστικά το βάρος των αεροσκαφών και των οχημάτων, συμβάλλοντας έτσι στη μείωση των εκπομπών ρύπων.
Η ομάδα ερευνητών, υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Tobin Filleter, ανέπτυξε νανοδομές με μονάδες τόσο μικρές που είναι μικρότερες από το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας. Η καινοτομία στην έρευνα έγκειται στην εφαρμογή της τεχνητής νοημοσύνης στον σχεδιασμό αυτών των νανοϋλικών. Σύμφωνα με τον επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης, Peter Serles, το AI δεν περιορίστηκε απλώς στην ανάλυση δεδομένων, αλλά δημιούργησε εντελώς νέες γεωμετρίες υλικών που ξεπερνούν τις υπάρχουσες δυνατότητες της μηχανικής.
Για να επαληθεύσουν τα αποτελέσματα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τεχνολογία 3D εκτύπωσης υψηλής ακρίβειας, παράγοντας δομές που αποδείχθηκαν εξαιρετικά ανθεκτικές. Τα νέα νανοϋλικά είναι πάνω από δύο φορές πιο ισχυρά από τις υπάρχουσες σχεδιάσεις, με αντοχή πέντε φορές μεγαλύτερη από εκείνη του τιτανίου, ενώ παραμένουν ελαφριά. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για εφαρμογές σε βιομηχανίες όπου η αντοχή και το βάρος είναι κρίσιμοι παράγοντες.
Στις πρακτικές εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας περιλαμβάνονται οι αεροπορικές εταιρείες, όπου η αντικατάσταση των τιτανιούχων εξαρτημάτων των αεροσκαφών με τα νέα υλικά θα μπορούσε να μειώσει το συνολικό βάρος και να επιφέρει εξοικονόμηση καυσίμου. Οι ερευνητές υπολογίζουν ότι για κάθε κιλό τιτανίου που αντικαθίσταται, ένα αεροσκάφος θα μπορούσε να εξοικονομήσει 80 λίτρα καυσίμου ετησίως, προσφέροντας σημαντικά οφέλη για το περιβάλλον.
Η έρευνα πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με επιστήμονες από το KAIST στη Νότια Κορέα, το MIT και το Πανεπιστήμιο Rice, ενισχύοντας την διεθνή διάσταση και τη σημασία της ανακάλυψης αυτής για το μέλλον των υλικών επιστημών και των βιώσιμων τεχνολογιών.