Легкий, как пена, и прочный, как сталь: представлен инновационный материал для аэрокосмической отрасли.

Исследователи применили искусственный интеллект (ИИ) для разработки ранее неизвестного наноматериала, который сочетает в себе прочность высокоуглеродистой стали и легкость пенополистирола. Новый материал, созданный с помощью 3D-печати, превзошел существующие конструкции по прочности более чем вдвое. Ученые предполагают, что этот материал может быть использован для производства более легких, но прочных компонентов для самолетов и космических кораблей. Исследование было опубликовано в журнале Advanced Materials, сообщает Live Science.

Во многих материалах прочность и ударная вязкость часто находятся в противоречии. Например, обычные керамические тарелки, хотя и прочные и способные выдерживать значительные нагрузки, достигают своей прочности за счет низкой ударной вязкости, что означает, что их легко разбить.

Та же проблема касается наноматериалов, которые состоят из множества строительных блоков, толщиной в 1/100 человеческого волоса. Эта структура делает материалы прочными, но они могут внезапно разрушиться, что ограничивает их применение.

Чтобы оптимизировать проектирование наноматериалов, ученые использовали ИИ, который предложил наилучшие варианты для создания легких и прочных материалов одновременно. То есть, такие материалы способны выдерживать большие нагрузки и не подвержены разрушению.

На основе полученных данных ученые с помощью 3D-печати создали новые наноматериалы, которые могут выдерживать до 2,03 мегапаскаля на кубический метр на килограмм. Эта прочность в пять раз превышает прочность титана.

По словам исследователей, они намерены сделать все необходимое для того, чтобы новые материалы могли быть использованы в создании более легких и прочных компонентов для самолетов и космических кораблей.

Авторы исследования утверждают, что новые конструкции материалов в конечном итоге приведут к созданию сверхлегких компонентов для транспортных средств, что поможет уменьшить потребление топлива во время полета, не снижая производительность.