Los investigadores de la Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de la Universidad de Toronto han empleado el aprendizaje automático para diseñar este material a nivel nanoscópico, que combina la resistencia del acero con la ligereza del poliestireno. En un artículo publicado en Advanced Materials, el equipo dirigido por el profesor Tobin Filleter detalla la creación de este nanomaterial con propiedades realmente extraordinarias. Su potencial abarca desde automóviles hasta naves espaciales, incluyendo aviones comerciales y militares. Características del nuevo material más resistente que el titanio “Los materiales nanoarquitecturados combinan formas de alto rendimiento, como puentes con triángulos, a escalas nanométricas, logrando algunas de las relaciones más altas de resistencia a peso y rigidez a peso de cualquier material”, afirma Peter Serles, primer autor del estudio. También puedes leer: El evento de sostenibilidad más importante de Ecuador y la región será en abril Sin embargo, las geometrías estándar de celosía tienden a tener intersecciones y esquinas afiladas, lo que provoca concentraciones de tensión y fallos locales, limitando su potencial real. Esto es algo que han solucionado con inteligencia artificial. “Al pensar en este desafío, me di cuenta de que era un problema perfecto para el aprendizaje automático“, dice Serles. Aplicaciones futuras y expectativas El material está hecho de pequeños bloques de construcción de carbono, organizados en complejas estructuras tridimensionales llamadas nanorretículas o nanomallas. Para diseñar este nuevo material, Serles y Filleter colaboraron con el profesor Seunghwa Ryu y el estudiante de doctorado Jinwook Yeo en el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST). Utilizaron el algoritmo de optimización bayesiana multiobjetivo, que aprende de geometrías simuladas para predecir las mejores estructuras y optimizar la relación resistencia-peso de los diseños nanoarquitecturados. Tras obtener estas estructuras 3D en el ordenador, Serles usó una impresora 3D para crear prototipos físicos validados experimentalmente. Esta tecnología permite la impresión 3D a micro y nanoescala, creando nanorretículas de carbono optimizadas que aumentaron en más del doble la resistencia de los diseños existentes. También puedes leer: Conoce el nuevo plástico biodegradable de origen natural que ayuda a aumentar la sostenibilidad en la industria textil Filleter espera que estos nuevos diseños de materiales conduzcan a componentes ultraligeros en aplicaciones aeroespaciales, como aviones y naves espaciales, reduciendo las demandas de combustible y manteniendo la seguridad y el rendimiento. “En última instancia, esto puede ayudar a reducir la huella de carbono de los vuelos”, afirma Filleter. El equipo se centrará en mejorar aún más la ampliación de estos diseños para permitir componentes macroscópicos rentables y explorar nuevos diseños que lleven las arquitecturas de materiales a una densidad aún menor sin comprometer la resistencia y rigidez. Fuente: Noticiasambientales