Các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Washington đã ứng dụng trí tuệ nhân tạo để tìm cách in 3D hợp kim hiệu suất cao của NASA là GRCop-42 một cách rẻ hơn và đơn giản hơn. Vật liệu này được tạo ra từ đồng, crom và niobi, dành cho các điều kiện khắc nghiệt: nó dẫn nhiệt tuyệt vời và giữ được độ bền ở nhiệt độ cao, do đó được sử dụng trong buồng đốt của động cơ tên lửa nhiên liệu lỏng.
Thông thường, việc in GRCop-42 đòi hỏi laser công suất cao và chi phí đắt đỏ. Hầu hết các máy in thương mại không thể xử lý được. Việc thử thủ công tất cả các cài đặt có thể — hơn 100 triệu tổ hợp — gần như là bất khả thi: mỗi thí nghiệm tiêu tốn vật liệu, thời gian và tiền bạc.
Nhóm nghiên cứu bắt đầu với dữ liệu về 37 lần in thất bại. Dựa trên đó, AI đã phát triển một mô hình đánh giá xác suất thành công cho các cài đặt chưa được kiểm chứng. Hệ thống đề xuất các nhóm nhỏ cấu hình mới, cân bằng giữa các lựa chọn đầy hứa hẹn và những lựa chọn giúp hiểu rõ hơn về không gian tìm kiếm.
Trong ba tháng và chỉ với 40 thí nghiệm, họ đã tìm ra sáu cài đặt hoạt động. Một trong số đó lần đầu tiên cho phép in hợp kim ở công suất laser thấp kỷ lục — 500 watt. Điều này mở đường cho việc sử dụng thiết bị phổ thông hơn.
"Chín mươi phần trăm máy in thương mại không thể in được hợp kim này," giáo sư Jana Doppa, người chỉ đạo nghiên cứu, lưu ý. "Các thông số tìm được cho phép làm việc trên các máy thông thường và về cơ bản dân chủ hóa việc in vật liệu này."
Tác giả đầu tiên của bài báo, nghiên cứu sinh Azza Fadhel, nói thêm rằng trước đây một số cấu hình chỉ đơn giản là làm tan chảy phôi. Giờ đây AI giúp tránh những sai lầm tốn kém như vậy.
Thành công của dự án đã được công bố trên Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence. Phương pháp này có thể được điều chỉnh cho các hợp kim và nhiệm vụ khác, nơi tỷ lệ thành công hiếm hoi và số lượng biến thể là rất lớn. Nhưng chính cách AI xử lý không gian biến thể khổng lồ như vậy đã cho thấy phương pháp này hoạt động ngay cả với chi phí thực tế về vật liệu và thiết bị.
Trong tương lai, điều này sẽ giảm tiêu thụ năng lượng, giảm hao mòn máy in và làm cho hợp kim trở nên dễ tiếp cận với các trường đại học, phòng thí nghiệm nhỏ và các công ty không có thiết bị công suất cao chuyên dụng.
