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

Magnetische wormen voor communicatiesystemen op nanoschaal

Magnetische wormen voor communicatiesystemen op nanoschaal

Elektromagnetische golven gekoppeld aan kunstmatige ferromagnetische quasikristallen maken een efficiëntere overdracht en verwerking van informatie op nanoschaal mogelijk. Dat blijkt uit onderzoek aan de EPFL, dat ook…

Ruimtevliegtuig Dawn Mk-II Aurora stopt alleen om te tanken

Ruimtevliegtuig Dawn Mk-II Aurora stopt alleen om te tanken

Het Nederlands/Nieuw-Zeelandse ruimtevaartbedrijf Dawn Aerospace onthulde deze week ruimtevliegtuig Mk-II Aurora waarmee het bedrijf satellieten wil lanceren. De Mk-II Aurora is Dawn Aerospace’s tweede raketaangedreven…

De haat-liefdeverhouding tussen perovskiet en de zon

De haat-liefdeverhouding tussen perovskiet en de zon

Perovskiet zonnecellen hebben een haat-liefdeverhouding met de zon. Het licht dat ze nodig hebben om elektriciteit op te wekken, doet ook afbreuk aan de kwaliteit van de cellen, waardoor hun efficiëntie en stabiliteit…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

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

19 augustus 2020, Vianen

Machineveiligheid in een dag

27 augustus 2020, Online

Printed Electronics | Diversity in Tech

De Organic and Printed Electronics Association (OE-A) en High Tech Campus Eindhoven brengen technologie...

8 september 2020, Eindhoven

Cyber Event

Gratis Cyber Event voor ondernemers in de hightech- en maakindustrie door Cyber Weerbaarheidscentrum...

Meer agendapunten »