طبق باحثون من جامعة ولاية واشنطن الذكاء الاصطناعي لإيجاد طريقة أرخص وأسهل لطباعة سبيكة ناسا عالية الأداء GRCop-42 على طابعة ثلاثية الأبعاد. هذه المادة المصنوعة من النحاس والكروم والنيوبيوم مصممة للظروف القاسية: فهي توصل الحرارة بشكل ممتاز وتحافظ على قوتها في درجات الحرارة العالية، لذلك تُستخدم في غرف الاحتراق لمحركات الصواريخ السائلة.
عادةً ما تتطلب طباعة GRCop-42 ليزرًا قويًا وتكلفة عالية. معظم الطابعات التجارية لا تستطيع التعامل معها. والفحص اليدوي لجميع الإعدادات الممكنة — أكثر من 100 مليون تركيبة — شبه مستحيل: كل تجربة تستهلك المواد والوقت والمال.
بدأ الفريق ببيانات عن 37 محاولات طباعة فاشلة. بناءً عليها، طور الذكاء الاصطناعي نموذجًا يقيم احتمال النجاح للإعدادات غير المختبرة. كان النظام يقترح مجموعات صغيرة من التكوينات الجديدة، موازنًا بين الخيارات الواعدة وتلك التي تساعد في فهم مساحة البحث بشكل أفضل.
على مدى ثلاثة أشهر وبـ 40 تجربة فقط، تمكنوا من إيجاد ستة إعدادات ناجحة. أحدها سمح لأول مرة بطباعة السبيكة بقوة ليزر منخفضة قياسية — 500 واط. وهذا يفتح الطريق لاستخدام معدات أكثر بأسعار معقولة.
«تسعون بالمائة من الطابعات التجارية لا تستطيع طباعة هذه السبيكة»، كما تلاحظ البروفيسورة يانا دوبا، التي قادت الدراسة. «المعلمات التي تم العثور عليها تسمح بالعمل على آلات عادية وتضفي الطابع الديمقراطي على طباعة هذه المادة».
يضيف المؤلف الأول للمقال، طالب الدراسات العليا عزة فاضل، أنه في السابق كانت بعض التكوينات تذيب قطعة العمل ببساطة. الآن يساعد الذكاء الاصطناعي في تجنب مثل هذه الأخطاء المكلفة.
نُشر نجاح المشروع في Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence. يمكن تكييف الطريقة لسبائك ومهام أخرى حيث يكون النجاح نادرًا وعدد الخيارات هائلًا. لكن كيف تعامل الذكاء الاصطناعي مع هذه المساحة الضخمة من الخيارات أظهر أن النهج يعمل حتى مع التكاليف الحقيقية للمواد والمعدات.
في المستقبل، سيؤدي ذلك إلى تقليل استهلاك الطاقة، وتقليل تآكل الطابعات، وجعل السبيكة في متناول الجامعات والمختبرات الصغيرة والشركات التي لا تملك معدات متخصصة عالية الطاقة.
