AI може да даде нови възможности на 3D принтерите

Домашните 3D принтери могат да станат по-полезни благодарение на напредъка в изкуствения интелект (AI).

Изследователите използват машинно обучение, за да направят печатни материали, които са по-здрави и здрави, според наскоро публикувано хартия.

Новите материали могат да имат приложения, които варират от индустриален до хоби 3D печат, като напр опаковки, пригодени за специфична електроника, персонализирани лични предпазни средства или дори дизайнерски мебели, Кийт А. Кафяв, професор по инженерство в Бостънския университет, който беше сред изследователите, провеждащи изследването, каза пред Lifewire в интервю по имейл.

„Нашата цел е да се научим как да печатаме 3D високопроизводителни механични компоненти“, добави той. „Те могат да имат приложения, които варират от индустриален до любителски 3D печат, като например опаковки пригодени за специфична електроника, персонализирани лични предпазни средства или дори дизайнерски мебели."

Отпечатай нещо?

В системата, която екипът на Браун разработи, алгоритъм изпълнява по-голямата част от процеса на откриване, за да намери нови материали за печат.

„Нашият подход е да комбинираме автоматизирано производство и тестване с машинно обучение, за да идентифицираме бързо и ефективно високоефективните компоненти“, каза Браун. "По същество имаме автономен робот, който изучава тези механични системи под наш надзор."

Човек избира няколко съставки, въвежда подробности за техния химичен състав в алгоритъма и дефинира механичните свойства на новия материал. След това алгоритъмът увеличава или намалява количествата на тези компоненти и проверява как всяка формула влияе върху свойствата на материала, преди да стигне до идеалната комбинация.

Изследователите са използвали системата, за да подобрят ново мастило за 3D печат, което се втвърдява, когато е изложено на ултравиолетова светлина, според статията. Те идентифицираха шест химикала за използване във формулировките и поставиха целта на алгоритъма да разкрие най-ефективния материал за издръжливост, твърдост и здравина.

Без AI оптимизирането на тези три свойства би било трудно, защото те могат да работят за различни цели. Например, най-здравият материал може да не е най-твърдият.

„Проучването с груба сила може да позволи проучването на около 100 материала“, Джошуа Агар, професор в университета Lehigh, който използва машинно обучение, за да открива нови материали, каза пред Lifewire в интервю по имейл. „ИИ и автоматизираните експерименти могат да позволят да се търсят милиони проби.“

Един човешки химик обикновено се опитва да увеличи максимално едно свойство в даден момент, което води до много експерименти и много отпадъци. Но AI успя да го направи много по-бързо от човек.

„Използването на AI в 3D печата позволява [той да изпълнява] стотици повторения с желаните характеристики в същия период от време на химик, изпълняващ едно или две“, Алесио Лорусо, изпълнителен директор на Roboze, компания, която използва AI за разработване на материали, каза пред Lifewire в интервю по имейл. Той не е участвал в изследването на MIT. "Това очевидно е забележителна технология за намаляване на времето и разходите."

Бъдещето може да бъде отпечатано

Процесът на откриване на печатни материали може да бъде още по-бърз с повече автоматизация, Майк Фоши, професор от Масачузетския технологичен институт и съ-водещ автор на статията, каза в съобщение за пресата. Изследователите смесиха и тестваха всяка проба на ръка, но роботите можеха да управляват системите за дозиране и смесване в бъдещи версии на системата.

В крайна сметка изследователите планират да тестват AI процеса за използване извън разработването на нови мастила за 3D печат.

„Това има широко приложение в науката за материалите като цяло“, каза Фоши. „Например, ако искате да проектирате нови видове батерии с по-висока ефективност и по-ниска цена, можете да използвате система като тази, за да го направите. Или, ако искате да оптимизирате боята за автомобил, който се представя добре и е екологичен, тази система може да направи и това."

Възможностите за материали, управлявани от изкуствен интелект, са "безкрайни", след като алгоритъмът е разработен и машината има достатъчно данни, за да започне да го прилага точно, каза Лорусо.

„Вярваме, че е полезно да се намират нови материали, защото характеристиките, постигнати днес от супер полимери и композити, предлагат възможност за производство на части за крайна употреба“, добави той. "Те биха могли да заменят металите и да създадат модел на кръгова икономика, при който суровината продължава да се регенерира чрез постоянно рециклиране."