Desarrollaron un material muy liviano y fuerte como el acero gracias a la Inteligencia Artificial

Un equipo de investigadores empleó Inteligencia Artificial (IA) para crear nanomateriales inéditos que superan las restricciones de los materiales convencionales. El avance, publicado en la revista Advanced Materials, presenta una resistencia cinco veces mayor que la del titanio, conservando al mismo tiempo una estructura extremadamente ligera.

Científicos de la Universidad de Toronto utilizaron aprendizaje automático y una impresora 3D para materializar este innovador material. Peter Serles, investigador principal del proyecto en Caltech, detalló que el algoritmo fue capaz de predecir las geometrías más óptimas para distribuir las tensiones y soportar grandes cargas.

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El nuevo material tiene aplicaciones clave en el sector aeronáutico. Tobin Filleter, profesor de ingeniería en la Universidad de Toronto, resaltó que estos diseños permitirán crear componentes ultraligeros para aviones, helicópteros y naves espaciales, lo que reduciría notablemente el consumo de combustible en vuelo.

Esta tecnología transformó los métodos tradicionales de fabricación de materiales a nanoescala. El equipo utilizó una impresora 3D para desarrollar nanoestructuras capaces de resistir una tensión de 2,03 megapascales por cada metro cúbico por kilogramo, marcando un récord en la relación entre resistencia y peso.

Las pruebas confirmaron que el material superó las expectativas iniciales. «Es la primera vez que se utiliza aprendizaje automático para optimizar materiales nanoarquitecturados, y los resultados nos sorprendieron», comentó Serles, quien destacó cómo el algoritmo aprendió de forma autónoma cuáles modificaciones en las formas eran más efectivas.

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El potencial de ahorro en combustible es especialmente prometedor. Según los cálculos del equipo, sustituir componentes de titanio en un avión por este material podría ahorrar hasta 80 litros de combustible al año por cada kilogramo reemplazado.

Los investigadores están enfocados ahora en escalar la producción del material para crear componentes de mayor tamaño. Este proceso implica mantener las propiedades excepcionales del nanomaterial al incrementar su tamaño, lo que representa un reto técnico importante, el cual el equipo está abordando mediante innovadoras simulaciones computacionales.

Este avance representa un hito en la aplicación de inteligencia artificial para el diseño de materiales avanzados. A diferencia de los métodos previos, en los que la fragilidad limitaba su uso práctico, esta innovación logró un equilibrio óptimo entre resistencia y durabilidad.