Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Materials vào tháng 1/2025, các nhà khoa học đã sử dụng trí thông minh nhân tạo (AI) để thiết kế một loại vật liệu nano mới có độ bền tương đương thép carbon nhưng nhẹ như xốp.

vật liệu nano mới. (Nguồn ảnh: Peter Serles / Đại học Kỹ thuật Toronto)

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng thuật toán học máy (machine learning) để thiết kế các hình dạng nano tối ưu nhằm cân bằng độ bền và độ cứng của vật liệu. Sau khi dùng AI mô phỏng hàng loạt thiết kế, họ sử dụng máy in 3D để tạo ra hình dạng các mạng tinh thể nano carbon.

Kết quả thử nghiệm cho thấy vật liệu mới có thể chịu ứng suất 2,03 megapascal cho mỗi mét khối trên mỗi kilogram – mạnh hơn titan gấp năm lần.

“AI không chỉ lặp lại các thiết kế cũ đã thành công trước đó mà còn tự học để tạo ra những hình dạng hoàn toàn mới, giúp nâng cao đáng kể đặc tính cơ học của vật liệu”, Peter Serles, tác giả thứ nhất của bài báo nghiên cứu, cho biết.

Vật liệu mới hứa hẹn tạo ra các bộ phận siêu nhẹ, bền hơn cho máy bay, trực thăng và tàu vũ trụ, giúp giảm tiêu hao nhiên liệu mà vẫn đảm bảo hiệu suất và an toàn. Nhóm nghiên cứu ước tính việc thay thế các bộ phận làm bằng titan trên máy bay bằng vật liệu mới có thể giúp tiết kiệm khoảng 80 lít nhiên liệu mỗi năm trên mỗi kilogram vật liệu được thay thế.

Nghiên cứu có sự tham gia của các nhà khoa học đến từ Đại học Kỹ thuật Toronto (Canada),Viện Khoa học và Công nghệ KAIST (Hàn Quốc),Viện Công nghệ Karlsruhe KIT (Đức), Viện Công nghệ MIT (Mỹ) và Đại học Rice (Mỹ). Xem nghiên cứu tại đây./.

Nguồn: Livescience.com

Tin đăng KHPT số 1330 (số 6/2025)

Quốc Hùng và nhóm tác giả lược dịch