KI-gestütztes Legierungsdesign: Forscher der Virginia Tech revolutionieren die Materialwissenschaft

Forscher der Virginia Tech unter der Leitung von Sanket Deshmukh haben einen neuen Ansatz in der Materialwissenschaft entwickelt. Sie haben erklärbare KI verwendet, um Mehrfach-Hauptelementlegierungen (MPEAs) mit verbesserten mechanischen Eigenschaften zu entwerfen. Diese Legierungen, die sich durch außergewöhnliche Festigkeit und Widerstandsfähigkeit auszeichnen, könnten Branchen revolutionieren. Die Anwendungen reichen von medizinischen Implantaten bis hin zu Luft- und Raumfahrtkomponenten und stellen einen bedeutenden Fortschritt dar. Das KI-Framework durchsucht und optimiert schnell Legierungsformulierungen und prognostiziert, wie sich Elementkombinationen auf Schlüsseleigenschaften auswirken. Diese Vorhersagefähigkeit verwandelt die Materialentdeckung in eine fundierte Exploration und beschleunigt den Prozess. Das Team integrierte evolutionäre Algorithmen, die die natürliche Selektion nachahmen, um die Legierungszusammensetzungen zu verfeinern. Diese Kombination aus KI und Berechnung identifiziert MPEAs, die herkömmliche Legierungen übertreffen und eine höhere Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit bieten. Fangxi "Toby" Wang betont die Entwicklung vielseitiger Designwerkzeuge. Die Interpretierbarkeit des Workflows bietet eine Blaupause für die Bewältigung komplexer Systeme und ermöglicht eine präzise Anpassung der Materialeigenschaften. Deshmukh bemerkte, dass diese Forschung die transformative Kraft der Integration von KI in die experimentelle Wissenschaft veranschaulicht. Sie etabliert einen vielseitigen Rahmen, der traditionelle Disziplinargrenzen überschreiten kann und eine neue Ära des wissenschaftlichen Materialdesigns einleitet. Die Synthese von erklärbarer KI mit der Werkstofftechnik läutet eine neue Grenze ein. Menschliche Einsicht und Rechenleistung arbeiten zusammen, beschleunigen Innovationen und verbessern das Leben im globalen Maßstab.