بقوة الفولاذ وخفة الرغوة.. مواد قد تحدث ثورة في صناعة الطائرات!
تاريخ النشر: 28th, January 2025 GMT
كندا – طور باحثون من جامعة تورنتو في كندا مواد نانوية فائقة القوة تتمتع بقوة الفولاذ الكربوني وخفة رغوة البوليسترين، ما يفتح آفاقا في مجالات صناعية متعددة، من السيارات إلى الطائرات.
وهذه المواد، التي تم تطويرها باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، تجمع بين القوة العالية والوزن الخفيف وقابلية التخصيص، ما يجعلها مثالية للتطبيقات المتقدمة.
وقام الباحثون بقيادة بيتر سيرلز، المؤلف الأول للدراسة، بتصميم مواد نانوية معمارية (nano-architected materials) باستخدام خوارزميات تعلم الآلة. وهذه المواد تتكون من وحدات بناء صغيرة يبلغ حجمها بضع مئات من النانومترات، وترتب في هياكل ثلاثية الأبعاد معقدة تُعرف باسم “الشبكات النانوية” (nanolattices).
وقال سيرلز إن هذه المواد تستفيد من تأثير مبدأ “الأصغر هو الأقوى” في علم المواد، ما يجعلها تتميز بقوة وصلابة كبيرة مقارنة بوزنها، وبالتالي أكثر كفاءة واستخداما في تطبيقات متعددة.
وتم استخدام خوارزمية تعلم آلي متقدمة تعرف باسم Multi-Objective Bayesian Optimization لتحسين تصميم هذه المواد.
وهذه الخوارزمية تعلمت من البيانات المحاكاة للتنبؤ بأفضل الأشكال الهندسية التي تعزز توزيع الإجهاد وتحسن نسبة القوة إلى الوزن.
وأضاف سيرلز: “هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام تعلم الآلة لتحسين المواد النانوية المعمارية. لقد فوجئنا بالتحسينات الكبيرة التي حققتها الخوارزمية”.
ومن المتوقع أن تؤدي هذه المواد إلى تطوير مكونات فائقة الخفة لتطبيقات الفضاء والطيران، مثل الطائرات والمروحيات والمركبات الفضائية. ويمكن لهذه المواد أن تقلل من استهلاك الوقود مع الحفاظ على السلامة والأداء، ما يسهم في تقليل البصمة الكربونية لصناعة الطيران.
وأشار سيرلز: “على سبيل المثال، إذا قمت باستبدال مكونات مصنوعة من التيتانيوم في الطائرة بهذه المواد، فستوفر نحو 80 لترا من الوقود سنويا لكل كغ من المواد التي يتم استبدالها”.
ويركز الباحثون الآن على تحسين عملية تصنيع هذه المواد على نطاق واسع لتمكين إنتاج مكونات كبيرة الحجم بتكلفة فعالة.
نشرت الدراسة في مجلة Advanced Materials.
المصدر: Interesting Engineering
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: هذه المواد
إقرأ أيضاً:
استشاري صحة نفسية: المرأة في الدراما سلبية وشخصية مُنقادة
قال الدكتور أحمد علام، استشاري الصحة النفسية والعلاقات الأسرية، إن هناك بعض الأعمال الدرامية الإيجابية التي ألقت الضوء على بعض القضايا المجتمعية والأسرية بشكل جيد، ويجب التركيز على هذه الأعمال للتشجيع على إنتاج المزيد من هذه الأعمال.
وأضاف «علام»، خلال حواره مع الإعلامي نوح غالي، ببرنامج كلمة حرة، المذاع على فضائية الشمس، أن المرأة للأسف في الدراما سلبية، وتُصور على أنها شخصية منقادة، وتجري وراء الرجل الذي في الغالب يكون رجل أعمال فاسد، ولا تتركه رغم سوأ أخلاقه.
ولفت إلى أن مسلسل لام شمسية كان مهمًا جدًا لأنه تحدث عن طريقة التعامل مع المتحرش الذي قد يكون شخصًا يظهر بصورة جيدة، كما أن مسلسل "ظُلم المصطبة" تحدث عن كيفية التعامل مع العنف الأسري، وهذا الأمر جيد للغاية.
ارتفاع درجات الحرارة على جميع الأنحاء اليوم مع رياح مثيرة للأتربة