AI bi 3D pisačima mogao dati nove mogućnosti

Kućni 3D pisači mogli bi postati korisniji zahvaljujući napretku u umjetnoj inteligenciji (AI).

Istraživači koriste strojno učenje za izradu materijala za ispis koji su jači i čvršći, prema nedavno objavljenom papir.

Novi materijali mogli bi imati primjenu u rasponu od industrijskog do hobističkog 3D ispisa, kao što je npr pakiranje skrojeno za specifičnu elektroniku, prilagođenu osobnu zaštitnu opremu ili čak dizajnersku namještaj, Keith A. Smeđa, profesor inženjerstva na Sveučilištu Boston koji je bio među istraživačima koji su provodili studiju, rekao je za Lifewire u intervjuu e-poštom.

"Naš cilj je naučiti kako 3D ispisati mehaničke komponente visokih performansi", dodao je. „One mogu imati primjene koje se kreću od industrijskog do hobističkog 3D ispisa kao što je pakiranje skrojen za specifičnu elektroniku, prilagođenu osobnu zaštitnu opremu ili čak dizajner namještaj."

Ispisati bilo što?

U sustavu koji je razvio Brownov tim, algoritam obavlja većinu procesa otkrivanja kako bi pronašao nove materijale za ispis.

"Naš pristup je kombinirati automatiziranu proizvodnju i testiranje s strojnim učenjem kako bismo brzo i učinkovito identificirali komponente visokih performansi", rekao je Brown. "U biti, imamo autonomnog robota koji proučava ove mehaničke sustave pod našim nadzorom."

Čovjek odabire nekoliko sastojaka, u algoritam unosi detalje o njihovom kemijskom sastavu i definira mehanička svojstva novog materijala. Algoritam zatim povećava ili smanjuje količine tih komponenti i provjerava kako svaka formula utječe na svojstva materijala prije nego što dođe do idealne kombinacije.

Istraživači su koristili sustav za poboljšanje nove tinte za 3D ispis koja se stvrdne kada je izložena ultraljubičastom svjetlu, navodi se u radu. Identificirali su šest kemikalija za korištenje u formulacijama i postavili cilj algoritma da otkrije materijal s najboljim učinkom za žilavost, krutost i snagu.

Bez umjetne inteligencije, optimizacija ova tri svojstva bila bi zeznuta jer mogu raditi u različite svrhe. Na primjer, najjači materijal možda nije najtvrđi.

"Istraživanje grube sile moglo bi omogućiti istraživanje 100-tinjak materijala", Joshua Agar, profesor na Sveučilištu Lehigh koji koristi strojno učenje za otkrivanje novih materijala, rekao je za Lifewire u intervjuu e-poštom. "AI i automatizirani eksperimenti mogu omogućiti pretraživanje milijuna uzoraka."

Ljudski kemičar obično bi pokušao maksimizirati jedno po jedno svojstvo, što je rezultiralo mnogim eksperimentima i puno otpada. Ali umjetna inteligencija je to uspjela učiniti daleko brže od čovjeka.

"Korištenje umjetne inteligencije u 3D ispisu omogućuje [izvođenje] stotine ponavljanja sa željenim karakteristikama u istom vremenskom okviru u kojem kemičar izvodi jedno ili dva," Alessio Lorusso, izvršni direktor Robozea, tvrtke koja koristi umjetnu inteligenciju za razvoj materijala, rekao je za Lifewire u intervjuu e-poštom. Nije bio uključen u istraživanje MIT-a. "Ovo je očito izvanredna tehnologija za smanjenje vremena i troškova."

Budućnost se može ispisati

Proces otkrivanja materijala za tiskanje mogao bi biti još brži uz više automatizacije, Mike Foshey, profesor MIT-a i suvoditelj rada, rekao je u priopćenju za javnost. Istraživači su ručno miješali i testirali svaki uzorak, ali roboti bi mogli upravljati sustavima za doziranje i miješanje u budućim verzijama sustava.

Konačno, istraživači planiraju testirati proces umjetne inteligencije za upotrebu osim razvoja novih boja za 3D ispis.

"Ovo ima široku primjenu u znanosti o materijalima općenito", rekao je Foshey. „Na primjer, ako želite dizajnirati nove vrste baterija koje su veće učinkovitosti i niže cijene, možete koristiti ovakav sustav da to učinite. Ili, ako želite optimizirati boju za automobil koji se dobro pokazao i bio je ekološki prihvatljiv, ovaj sustav bi to također mogao učiniti."

Mogućnosti za materijale vođene umjetnom inteligencijom su "beskonačne" kada se algoritam razvije i kada stroj ima dovoljno podataka da ga počne točno primjenjivati, rekao je Lorusso.

"Vjerujemo da je korisno pronaći nove materijale jer performanse koje danas postižu super polimeri i kompoziti nude mogućnost proizvodnje dijelova za krajnju upotrebu", dodao je. "Mogli bi zamijeniti metale i stvoriti model kružnog gospodarstva, gdje se sirovina nastavlja sama obnavljati kroz stalnu recikliranje."