Исследователи из Южно-Китайского университета и Университета Пердью с помощью искусственного интеллекта разработали новый материал под названием «Умная сталь». Она получилась одновременно прочной, гибкой, устойчивой к ржавчине и пригодной для 3D-печати.
Обычно при создании стали приходится идти на компромисс: чем она прочнее, тем более хрупкой становится. И наоборот, гибкая сталь чаще всего уступает в прочности. Но в этом случае ученым удалось совместить оба этих полезных свойства.
Ученые обучили ИИ с помощью данных о металлах – от размера атомов до поведения электронов и скорости распространения звука в материале. Затем система искала закономерности, которые помогли бы создать одновременно прочный и гибкий сплав.
В итоге ИИ предложил новый состав: железо с добавлением хрома и небольших количеств никеля, марганца, меди, кремния, алюминия и углерода. Все эти элементы относительно недорогие и распространенные.
Секрет прочности нового сплава заключается в том, что внутри него образуются крошечные наночастицы. Они мешают трещинам распространяться, когда металл испытывает нагрузку. Кроме того, в структуре есть своеобразные «зоны-амортизаторы», которые принимают на себя напряжение и деформируются, не давая ломаться. Дополнительными преимуществами стали высокая коррозийная стойкость и отличная адаптация к 3D-печати.
«Умная сталь» может быть особенно полезна в авиации, энергетике, тяжелой промышленности и военной технике. Также она подойдет для сложных условий – например, для морских ветряных установок или нефтегазовых трубопроводов, где важна защита от коррозии.
Читайте по теме. Инновационный материал: детали самолетов и машин прослужат сотни лет
