موارد مهم
- چاپگر سه بعدی شما ممکن است به لطف پیشرفت های تحقیقاتی به کمک هوش مصنوعی در نهایت بتواند مواد قوی تری تولید کند.
- محققان MIT الگوریتمی ایجاد کرده اند که بیشتر فرآیند کشف مواد را انجام می دهد.
- تیم از این سیستم برای بهبود جوهر چاپ سه بعدی جدید استفاده کردند که هنگام قرار گرفتن در معرض نور ماوراء بنفش سفت می شود.
پرینترهای سه بعدی خانگی به لطف پیشرفت در هوش مصنوعی (AI) می توانند مفیدتر شوند.
محققان از یادگیری ماشینی برای تولید مواد چاپی قوی‌تر و سخت‌تر استفاده می‌کنند، طبق مقاله‌ای که اخیراً منتشر شده است.
مواد جدید می توانند کاربردهایی داشته باشند که از چاپ سه بعدی صنعتی گرفته تا سرگرمی مانند بسته بندی مناسب برای وسایل الکترونیکی خاص، تجهیزات حفاظت شخصی سفارشی شده یا حتی مبلمان طراحان، کیت ا. براون، استاد مهندسی در دانشگاه بوستون که در میان محققانی که این مطالعه را انجام داده اند، در یک مصاحبه ایمیلی به Lifewire گفته اند.
"هدف ما یادگیری نحوه پرینت سه بعدی اجزای مکانیکی با کارایی بالا است." "اینها می توانند کاربردهایی داشته باشند که از چاپ سه بعدی صنعتی گرفته تا سرگرمی مانند بسته بندی مناسب برای وسایل الکترونیکی خاص، تجهیزات حفاظت شخصی سفارشی شده یا حتی مبلمان طراحان متفاوت است."
چاپ چیزی؟
در سیستمی که تیم براون توسعه داده است، یک الگوریتم بیشتر فرآیند کشف را برای یافتن مواد چاپی جدید انجام می دهد.
براون گفت: «رویکرد ما ترکیب ساخت و آزمایش خودکار با یادگیری ماشینی برای شناسایی سریع و کارآمد اجزای با کارایی بالا است. "در اصل، ما یک ربات مستقل داریم که این سیستم های مکانیکی را تحت نظارت ما مطالعه می کند."
اگر می خواهید انواع جدیدی از باتری ها را طراحی کنید که کارایی بالاتر و هزینه کمتری داشته باشند، می توانید از سیستمی مانند این برای انجام آن استفاده کنید.
انسان چند ماده را انتخاب می کند، جزئیات ترکیبات شیمیایی آنها را وارد الگوریتم می کند و خواص مکانیکی ماده جدید را تعریف می کند. سپس الگوریتم مقدار آن مؤلفه‌ها را افزایش یا کاهش می‌دهد و بررسی می‌کند که چگونه هر فرمول بر خواص ماده تأثیر می‌گذارد قبل از رسیدن به ترکیب ایده‌آل.
بر اساس این مقاله، محققان از این سیستم برای بهبود جوهر چاپ سه بعدی جدید استفاده کردند که در معرض نور ماوراء بنفش سفت می شود. آنها شش ماده شیمیایی را برای استفاده در فرمول‌ها شناسایی کردند و هدف الگوریتم را برای کشف بهترین ماده برای چقرمگی، سفتی و استحکام تعیین کردند.
بدون هوش مصنوعی، بهینه سازی این سه ویژگی دشوار خواهد بود زیرا آنها می توانند در اهداف متقابل کار کنند. برای مثال، قوی‌ترین ماده ممکن است سفت‌ترین ماده نباشد.
Joshua Agar، استاد دانشگاه Lehigh که از یادگیری ماشینی برای کشف مواد جدید استفاده می کند، در مصاحبه ای با Lifewire به Lifewire گفت: "کاوش نیروی بی رحم ممکن است امکان اکتشاف حدود 100 ماده را فراهم کند." "آزمایش‌های هوش مصنوعی و خودکار می‌توانند میلیون‌ها نمونه را جستجو کنند."
یک شیمیدان انسانی معمولاً سعی می کند یک ویژگی را در یک زمان به حداکثر برساند که در نتیجه آزمایش های زیادی و ضایعات زیادی انجام می شود. اما هوش مصنوعی توانست این کار را بسیار سریعتر از انسان انجام دهد.
"آلسیو لوروسو، مدیر عامل Roboze، شرکتی که از هوش مصنوعی استفاده می کند، "استفاده از هوش مصنوعی در پرینت سه بعدی به آن اجازه می دهد که صدها تکرار با ویژگی های مورد نظر را در همان بازه زمانی یک شیمیدانی که یک یا دو انجام می دهد انجام دهد." در یک مصاحبه ایمیلی به Lifewire گفت که مواد را توسعه دهید.او در تحقیقات MIT شرکت نداشت. "این بدیهی است که زمان قابل توجهی و فناوری کاهش هزینه است."
آینده ممکن است چاپ شود
مایک فوشی، پروفسور MIT و نویسنده ارشد مقاله، در یک بیانیه خبری گفت:فرآیند کشف مواد چاپی می تواند با اتوماسیون بیشتر حتی سریعتر انجام شود. محققان هر نمونه را با دست مخلوط و آزمایش کردند، اما ربات‌ها می‌توانند سیستم‌های توزیع و اختلاط را در نسخه‌های سیستم آینده کار کنند.
در نهایت، محققان قصد دارند فرآیند هوش مصنوعی را برای کاربردهایی فراتر از توسعه جوهرهای چاپ سه بعدی جدید آزمایش کنند.
"فوشی گفت: "این به طور کلی کاربردهای گسترده ای در علم مواد دارد." به عنوان مثال، اگر می‌خواهید انواع جدیدی از باتری‌ها را طراحی کنید که کارایی بالاتر و هزینه کمتری داشته باشند، می‌توانید از سیستمی مانند این برای انجام این کار استفاده کنید. یا اگر می‌خواهید رنگ را برای خودرویی بهینه کنید که عملکرد خوبی دارد و سازگار با محیط زیست است. ، این سیستم می تواند این کار را نیز انجام دهد."
امکانات مواد مبتنی بر هوش مصنوعی زمانی که الگوریتم توسعه می‌یابد و دستگاه اطلاعات کافی برای شروع به کارگیری دقیق آن را دارد، "بی پایان" است.
"ما معتقدیم که یافتن مواد جدید مفید است زیرا عملکردهایی که امروزه توسط سوپر پلیمرها و کامپوزیت ها به دست می آید، امکان تولید قطعات مصرف نهایی را فراهم می کند." "آنها می توانند جایگزین فلزات شوند و یک مدل اقتصاد دایره ای ایجاد کنند، که در آن مواد خام از طریق بازیافت مداوم به بازسازی خود ادامه می دهد."
