EO

AI ontwikkelt zelfstandig een nieuw materiaal (video)

16 oktober 2019 om 13:26 uur

Aan de TU Delft is een nieuw materiaal ontwikkeld zonder enig experimenteel onderzoek te doen. Het supersamendrukbare maar sterke materiaal werd ontworpen met behulp van uitsluitend AI. “Kunstmatige intelligentie geeft je een schatkaart, en als wetenschapper moet je de schat zien te vinden”, zegt Miguel Bessa, eerste auteur van de publicatie over dit onderwerp in Advanced Materials.


Lees het artikel in Advanced Materials

 

De universitair docent kreeg inspiratie voor dit onderzoeksproject in zijn tijd bij het California Institute of Technology. In het Space Structures Lab zag hij een satellietconstructie die vanuit een heel klein pakketje lange zonnezeilen kon openen. Hij vroeg zich af of het mogelijk zou zijn om een in hoge mate samendrukbaar maar sterk materiaal te ontwerpen, dat tot een klein deel van zijn volume kan worden samengeperst. "Als dat mogelijk is, kun je alledaagse voorwerpen zoals fietsen, eettafels en paraplu's in je zak opvouwen en in je zak meenemen", zegt Bessa.

 

Het ontwerpproces omkeren

De volgende generatie materialen moet adaptief, veelzijdig en aanpasbaar zijn. Dit is mogelijk met zogenaamde metamaterialen, waarin structuur centraal staat, en waarin door middel van nieuwe geometrieën totaal nieuwe eigenschappen en functionaliteiten kunnen worden gerealiseerd. "Ontwerp van metamateriaal was tot nu toe echter gebaseerd op uitgebreide experimenten en trial-and-error", vervolgt Bessa. "Wij pleiten ervoor om het proces om te keren, door machine learning in te zetten om nieuwe ontwerpmogelijkheden te verkennen, en experimenten tot een absoluut minimum te beperken."

 

Machine learning

"We gebruiken datagestuurde computerberekeningen voor het onderzoek naar een nieuw concept voor een metamateriaal, en voor de aanpassing van het concept aan de gewenste eigenschappen, de keuze van basismaterialen, de lengteschalen en de productieprocessen." Met behulp van machine learning vervaardigde Bessa twee ontwerpen op verschillende lengteschalen, die broze polymeren omzetten in lichte, recyclebare en supersamendrukbare metamaterialen. Bij het ontwerp op macroschaal streefde hij naar maximale comprimeerbaarheid, bij dat op microschaal naar grote sterkte en stijfheid.

 

Onontgonnen gebieden van de ontwerpruimte

Toch stelt Bessa dat het belangrijkste aspect van het werk niet is dat ze dit specifieke materiaal hebben weten te maken, maar dat het ze gelukt is via machine learning onontgonnen gebieden van de ontwerpruimte te betreden. "Het belangrijkste is dat we met machine learning de mogelijkheid krijgen om het ontwerpproces om te keren: door over te stappen van experimenteel onderzoek naar datagestuurde computerberekeningen, zelfs als er informatie ontbreekt in de computermodellen. De essentiële vereisten zijn dat er ‘voldoende' gegevens over het betreffende probleem beschikbaar zijn en dat de gegevens accuraat genoeg zijn. Datagestuurde wetenschap zal een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we tot nieuwe ontdekkingen komen, en ik kan niet wachten om te zien wat de toekomst ons zal brengen."

 

Gerelateerd nieuws

Brug nodig? AI ontwerpt hem wel

Brug nodig? AI ontwerpt hem wel

Grote ontwerpuitdagingen vereisen een creatieve en onderzoekende manier van beslissingen nemen: een vaardigheid waarin mensen uitblinken. Tot nog toe kon AI dit niet. Als ingenieurs AI gebruiken, passen ze het toe op een…

Miljoenen voor onderzoek naar digital twins

Miljoenen voor onderzoek naar digital twins (video)

6 universiteiten en 12 industriële partners gaan samen onderzoek doen naar digital twins. Doel is het ontwerp, de productie en het onderhoud van dit soort systemen te verbeteren. NWO ondersteunt het onderzoek met 4…

9 jaar bouwen aan 1300 tons staalconstructie voor megatelescoop

9 jaar bouwen aan 1300 tons staalconstructie voor megatelescoop (video's)

De bouw van de Giant Magellan Telescoop (GMT) gaat van start. Deze telescoop en krijgt een scheidend vermogen dat 10 keer zo groot is dan de grootste telescopen tot nu toe, waaronder de Hubble. Alleen al de bouw van de…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Compacte vergrendelmagneten bestand tegen hoge dwarskrachten

Onlangs heeft Magnet Schultz een doorontwikkeling van de serie G SC X geïntroduceerd onder de naam G SC X … B01.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

12 november 2019, Eindhoven

TU/e Data Science Summit

De jaarlijkse TU/e Data Science Summit, met sprekers uit de wereld van wetenschap en industrie, en een...

13 november 2019, Den Bosch

NCAB Group seminar: The challenges of the miniaturization’s densification for PCBs

A free seminar about the challenges of the miniaturization’s densification for PCBs.

13 november 2019, D&F kantoor Breda

Risico Identificatie Technieken in de proces industrie

13 nov, 27 nov en 11 dec 2019

Meer agendapunten »