Un equipo de científicos ha logrado un avance extraordinario en el campo de los nanomateriales utilizando inteligencia artificial. Han creado un material nunca antes visto que combina la resistencia del acero con la ligereza del poliestireno expandido.
Esta innovación fue desarrollada por investigadores de la Universidad de Toronto y el Instituto de Tecnología de California (Caltech), quienes utilizaron aprendizaje automático y una impresora 3D para crear nanoestructuras con propiedades mecánicas excepcionales.
El nuevo material puede soportar una tensión de 2.03 megapascales por metro cúbico por kilogramo, lo que representa una resistencia cinco veces mayor que el titanio. Esta característica lo hace especialmente prometedor para aplicaciones en la industria aeroespacial.
"Si reemplazáramos componentes de titanio en un avión con este material, podríamos ahorrar 80 litros de combustible por año por cada kilogramo sustituido", explica Peter Serles, investigador de Caltech y autor principal del estudio.
El proceso de diseño involucró la simulación de múltiples geometrías que fueron analizadas por un algoritmo de aprendizaje automático. El sistema fue capaz de predecir las formas óptimas que distribuyen uniformemente las tensiones aplicadas mientras soportan cargas pesadas.
Los investigadores utilizaron una impresora 3D para fabricar estas "nanoredes" con bloques de construcción 100 veces más delgados que un cabello humano. El resultado duplicó la resistencia de los diseños existentes.
El equipo ahora se enfoca en aumentar la escala de producción para crear componentes más grandes, mientras continúan optimizando el diseño. El objetivo principal es desarrollar piezas más ligeras y resistentes para vehículos futuros, lo que podría reducir significativamente el consumo de combustible y la huella de carbono en la industria del transporte.
Este avance representa un paso importante en el desarrollo de materiales de próxima generación, donde la IA demuestra su capacidad para revolucionar el campo de la ciencia de materiales.