قابلیت های خیره کننده یک ماده هوشمند جدید



مهندسان دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس، مواد مصنوعی هوشمند ساخته شده‌اند، به گفته آنها می‌توان رفتارهایی را انجام داد که با شرایط متفاوتی سازگار شوند و در آینده در هواپیماها یا سازه‌های ساختمانی مورد استفاده قرار گیرند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، مهندسان مکانیک در دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس (UCLA) نوعی از مواد را تولید می‌کنند که از هوش مصنوعی برای رفتارها در دوره‌های زمانی طولانی استفاده می‌کند.

مجموعه مواد جدید در صنایع مختلف

این ماده از یک سیستم سیستمی متشکل از میله‌های تنظیم شده است که می‌تواند شکل بگیرد و رفتار خود را در طول زمان تغییر کند. دانشمندان می‌گویند که این تغییر، واکنشی به شرایط دینامیکی است. محققان دریافتند که این ماده هوشمند می‌تواند در ساخت‌وسازها، هواپیماها و فناوری تصویربرداری به کار رود.

جاناتان هاپکینز، پژوهشگر ارشد این مطالعه و استاد مهندسیک و هوافضا در دانشگاه UCLA می‌گوید: این تحقیق، یک ماده مصنوعی هوشمند را معرفی می‌کند و می‌کند می‌تواند رفتارها و ویژگی‌های مطلوبی را برای قرار گرفتن در شرایط محیطی نشان دهد. اصول مورد استفاده در این تحقیق همان اصولی است که در فناوری ماشینی می‌توان استفاده کرد و به مواد سازگاری می‌دهد.

به عنوان مثال در این پژوهش به امکان استفاده از این ماده در بال هواپیما اشاره می‌کند. مواد هوشمند، تغییر شکل و تغییر شکل بالها را دارند که این اتفاق بر اساس الگوهای باد در طول پرواز برای ایجاد طرح‌پذیری و کارایی بیشتر ممکن می‌شود.

این گروه پژوهشی همچنین از این ماده هوشمند در مصالح ساختمانی با اشاره به بهبود پایداری در هنگام وقوع زلزله، طوفان یا سایر بلایا نشان می‌کند.

ساخت این ماده هوشمند

پژوهشگران از مفاهیم شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANN) موجود برای ایجاد این ماده استفاده کرد. شبکه‌های عصبی مصنوعی، الگوریتم‌هایی هستند که ماشینی را هدایت می‌کنند. آنها این ماده را شبکه عصبی مکانیکی (MNN) می‌نامند.

شبکه های عصبی مکانیکی شامل میله‌ها قابل تنظیم است که در یک الگوی شبکه مثلثی قرار گرفته‌اند. هر میله خود دارای یک سیم پیچ صوتی، فشارسنج و قطعه خمشی است که میله را قادر می‌سازد تا طول را تغییر دهد، با محیط خود در لحظه تنظیم شود و با سایر سیستم‌های موجود باشد. این قطعات به اجازه می‌دهند تا سازگاری را در محیط حفظ کند.

هدف از سیم‌پیچ، فشارسنج و قطعه خمشی

در این پژوهش در مورد هدف استفاده از سیم‌پیچ، فشارسنج و قطعه خمشی شده است، سیم‌پیچ صوتی که نام خود را از کاربرد اصلی خود در بلندگوها برای تبدیل میدان‌های مغناطیسی به حرکت مکانیکی گرفته است، فشرده‌سازی یا انبساط دقیق را در واکنش به آن انجام می‌دهد. نیروهای جدید وارد شده بر میله عملی می‌کند.

فشارسنج نیز جمع‌آوری‌شده‌ها را از حرکت میل استفاده در الگوریتم برای کنترل رفتار است و قطعه خمشی هم اساساً به عنوان هدف‌پذیر در بین میله‌های متحرک برای اتصال سیستم عمل می‌کند. این سه قطعه با هم کار می‌کنند تا ویژگی‌های ارتجاعی را ایجاد کنند.

سیستم نهایی‌سازی شامل یک الگوریتم بهینه‌سازی است که کل سیستم را با گرفتن فشارسنج‌ها و ایجاد سختی برای کنترل نحوه تنظیم شبکه و مقدار نیرویی که باید اعمال شود را کنترل می‌کند. همچنین دوربین‌هایی روی قسمت بیرونی سیستم تعبیه شده است تا کارایی سیستم فشارسنج را بررسی کند.

اطلاعات آتی

اندازه شبکه عصبی مکانیکی (MNN)، مشابه یک مایکروویو است. با این حال، پژوهشگران می‌خواهند این مفهوم را ساده‌تر کند تا هزاران سیستم را در نظر بگیرد تا بسیار کوچک‌تر باشد تا در فعالیت‌های مختلف فرآیند ایجاد شود.

در کنار این مواد در هواپیماها و می‌توان از این مواد در جهت جلوگیری از استفاده از ساختمان‌ها برای جلوگیری از آسیب‌های استفاده کرد.

نتایج این پژوهش در مجله Science Robotics به تفصیل شرح داده شده است.

انتهای پیام



منبع