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Cientistas usam inteligência artificial para projetar propriedades de materiais

Cientistas usam inteligência artificial para projetar propriedades de materiais


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Pesquisadores do MIT, da Rússia e de Cingapura agora estão usando inteligência artificial para ajudar a determinar as mudanças que desejam fazer em semicondutores ou outro material cristalino. Esses materiais são tão sensíveis que apenas um pouco de tensão pode alterar drasticamente suas propriedades, como a capacidade de controlar eletricidade, conduzir calor e muito mais.

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Engenharia de deformação

Esses tipos de alteração são chamados de engenharia de deformação e, ao contrário de outras formas de alterar as propriedades de um material, como dopagem química, eles oferecem muita flexibilidade. “Strain é algo que você pode ligar e desligar dinamicamente”, disse o professor de ciência e engenharia nuclear do MIT e de ciência de materiais e engenharia Ju Li.

Mas, até agora, as possibilidades quase infinitas que a engenharia de cepas pode oferecer têm sido um problema em termos de dedução do produto final. Strain tem o potencial de ser aplicado de seis maneiras diferentes e com gradações de grau quase infinitas. “Ele cresce rapidamente para 100 milhões cálculos se quisermos mapear todo o espaço de deformação elástica ”, disse Li.

É por isso que a equipe decidiu usar o aprendizado de máquina para classificar todas as possibilidades infinitas. “Agora temos esse método de altíssima precisão, que reduz drasticamente a complexidade dos cálculos necessários”, acrescentou Li.

“Este trabalho é uma ilustração de como avanços recentes em campos aparentemente distantes, como física de materiais, inteligência artificial, computação e aprendizado de máquina podem ser reunidos para o avanço do conhecimento científico que tem fortes implicações para a aplicação da indústria”, disse Subra Suresh, o Vannevar Bush Professor Emérito e ex-reitor de engenharia do MIT e atual presidente da Universidade Tecnológica de Nanyang em Cingapura.

Este novo método agora abre portas para a criação de materiais avançados para futuros dispositivos de alta tecnologia. Ele também tem aplicações no uso de diamantes como semicondutores.

Aplicações de diamante

“É um material extremo, com alta mobilidade de portador”, disse Li. O pesquisador argumenta que, com as alterações certas, o diamante pode potencialmente realizar 100,000 vezes melhor do que o silício.

Agora, os pesquisadores esperam usar sua nova abordagem em diamantes também. E embora os diamantes tenham suas próprias limitações específicas, os cientistas acreditam que seu novo modelo pode superá-las.

“Este novo método pode potencialmente levar ao projeto de propriedades de materiais sem precedentes”, disse Li. “Mas será necessário muito trabalho adicional para descobrir como impor a tensão e como escalar o processo para fazê-lo 100 milhões transistores em um chip [e garantir que] nenhum deles possa falhar. ”

Ainda assim, o potencial desta nova abordagem não pode ser negado.

“Este novo trabalho inovador demonstra potencial para acelerar significativamente a engenharia de propriedades eletrônicas exóticas em materiais comuns por meio de grandes deformações elásticas”, disse Evan Reed, professor associado de ciência de materiais e engenharia da Universidade de Stanford, que não esteve envolvido nesta pesquisa. “Ele lança luz sobre as oportunidades e limitações que a natureza apresenta para essa engenharia de cepas e será do interesse de um amplo espectro de pesquisadores que trabalham em tecnologias importantes.”

O estudo está publicado noProceedings of the National Academy of Sciences.


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Comentários:

  1. Panya

    Vou me abster de comentar.

  2. Pfesssley

    Muito a informação útil

  3. Rohan

    uma frase muito boa

  4. Norton

    muito fofo)))

  5. Rhesus

    Que palavras ... a fantasia

  6. Mostafa

    Que resposta divertida



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