Американские учёные разрабатывают новые сплавы с эффектом памяти формы (SMAs), которые позволят сделать истребители более лёгкими, эффективными и манёвренными. При этом ключевую роль в проекте играет искусственный интеллект, значительно ускоряющий процесс подбора нужного материала.
Материалы для складных крыльев
Современные палубные истребители, такие как F/A-18, нуждаются в складных крыльях, чтобы занимать меньше места на авианосцах. Сейчас эти механизмы основаны на тяжёлых и громоздких элементах. Однако использование сплавов с памятью формы, реагирующих на электрический нагрев и охлаждение, может позволить складывать крылья более эффективно и без массивных деталей.
Высокотемпературные сплавы с памятью формы (HTSMA) способны сокращать вес и повышать надёжность конструкции, что, в свою очередь, позволит ускорить подготовку истребителей к полёту и снизить энергозатраты.
На пути внедрения подобных сплавов долгое время стояла одна серьёзная преграда — высокая стоимость их разработки. Чтобы создать новый SMA, необходимо протестировать тысячи комбинаций металлов, ведь даже незначительные изменения состава могут полностью изменить свойства материала.
Экспериментальная оптимизация
Учёные из Техасского университета A&M предложили решение: объединить вычислительную мощь ИИ с высокоскоростными лабораторными методами. Руководители проекта — заведующий кафедрой материаловедения профессор Ибрагим Караман и профессор Реймондо Аррояве — разработали структуру, основанную на Batch Bayesian Optimization (BBO). Эта методика позволяет использовать результаты предыдущих экспериментов для уточнения дальнейших прогнозов, сокращая число необходимых тестов и ускоряя поиск идеального сплава.
По словам Карамана, такой подход позволяет уйти от дорогостоящего метода проб и ошибок, делая процесс более целенаправленным и предсказуемым. Аррояве добавляет, что эта работа демонстрирует потенциал инновационных методов разработки сплавов, над которыми их команда трудилась в последние годы.
Цель проекта — создать материалы, которые могут менять форму под воздействием тепла или электричества. Такие «мускулы для машин» используются не только в авиации, но и в робототехнике, медицине и других высокотехнологичных сферах.
Результаты исследования уже опубликованы в научном журнале Acta Materialia.
