Исследователи разработали инструмент искусственного интеллекта, который обнаруживает реалистичные “метаматериалы” с необычными свойствами, передает портал Качественный Казахстан. 

Эти необычные материалы уже используются для создания покрытий, способных скрывать объекты на виду, а также имплантатов, которые ведут себя точно как костная ткань. 

Ученые из Технического университета Дельфта разработали инструмент искусственного интеллекта, который не только может обнаруживать такие необычные материалы, но и делает их готовыми к производству и долговечными. Это позволяет создавать устройства с невиданными функциональными возможностями.

Свойства обычных материалов, такие как жесткость и гибкость, определяются молекулярным составом материала, а свойства метаматериалов определяются геометрией структуры, из которой они построены. Исследователи проектируют эти структуры в цифровом виде, а затем распечатывают их на 3D-принтере. Полученные метаматериалы могут проявлять неестественные и экстремальные свойства. Исследователи, например, разработали метаматериалы, которые, несмотря на то, что они твердые, ведут себя как жидкость.

«Традиционно дизайнеры используют доступные им материалы для разработки нового устройства или машины. Проблема в том, что диапазон доступных свойств материала ограничен. Некоторые свойства, которые нам хотелось бы иметь, просто не существуют в природе. Наш подход таков: скажите нам, какие свойства вы хотите иметь, и мы спроектируем соответствующий материал с этими свойствами. Тогда вы получите на самом деле не материал, а нечто среднее между структурой и материалом, метаматериал", - говорит профессор  кафедры биомеханической инженерии Амир Задпур .

Такой процесс открытия материала требует решения так называемой обратной задачи: проблемы поиска геометрии, которая приводит к желаемым свойствам. Обратные задачи, как известно, трудно решить, и именно здесь на сцену выходит ИИ. Исследователи Делфтского технического университета разработали модели глубокого обучения, которые решают эти обратные задачи.

"Возможности метаматериалов кажутся безграничными, но весь потенциал еще далек от реализации"-, считает доцент Мохаммад Дж. Мирзаали, автор-корреспондент публикации. 

Это связано с тем, что поиск оптимальной конструкции метаматериала в настоящее время все еще во многом основан на интуиции, требует проб и ошибок и, следовательно, является трудоемким. Использование обратного процесса проектирования, в котором желаемые свойства являются отправной точкой проектирования, все еще очень редко встречается в области метаматериалов.

Источник: Phys.org