مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

26 خبر
  • رياضة
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • حرب الخليج
  • رياضة

    رياضة

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • حرب الخليج

    حرب الخليج

  • فيديوهات

    فيديوهات

بقوة الفولاذ وخفة الرغوة.. مواد قد تحدث ثورة في صناعة الطائرات!

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.

بقوة الفولاذ وخفة الرغوة.. مواد قد تحدث ثورة في صناعة الطائرات!
صورة تعبيرية / Jason Edwards / Gettyimages.ru

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

التعليقات

اليمن.. الحوثيون يبثون مشاهد استهداف "تحشيدات سعودية" في المخا بصواريخ باليستية ومسيرات (فيديو)

إعلام إيراني ينشر صورا جديدة توثق أضرارا طالت عددا من القواعد الأمريكية في غرب آسيا

وزير خارجية باكستان ينشر 7 نقاط توضيحية حول "اتفاقية مكة للدفاع المشترك" مع السعودية وتركيا

نيويورك تايمز: واشنطن قلقة من "تحرك" روسيا والصين إزاء استنزاف ترسانتها في إيران

الهوة بين واشنطن وتل أبيب تتسع.. ضغوط أمريكية لإنهاء القتال في الساحات الثلاث

سقوط طائرة بدون طيار أمريكية من طراز "MQ-9" في جيبوتي (فيديو)

مقاتلات "إف-16" تعترض طائرتين اخترقتا المجال الجوي المحظور قرب نادي ترامب للغولف في نيوجيرسي (فيديو)