代爾夫特理工大學(xué)的研究人員僅使用人工智能(AI)就開發(fā)了一種新型的可超壓縮但堅固的材料，完全無需進行任何實驗測試。“人工智能為您提供了藏寶圖，科學(xué)家需要找到藏寶，”10月14日在《先進材料》上有關(guān)該主題的出版物的第一作者米格爾·貝薩說。

德爾福特大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)助理教授米格爾·貝薩(Miguel Bessa)在加州理工學(xué)院期間獲得了該研究項目的靈感。在太空結(jié)構(gòu)實驗室的一角，他注意到一個衛(wèi)星結(jié)構(gòu)可以從很小的包裝中打開長的太陽帆。

他想知道是否有可能設(shè)計出一種高度可壓縮但堅固的材料，可以將其壓縮到其體積的一小部分。“如果可能的話，自行車，餐桌和雨傘等日常用品都可以折疊在口袋里。”

顛倒設(shè)計過程

下一代材料需要具有自適應(yīng)性，多功能性和可調(diào)性。這可以通過利用結(jié)構(gòu)主導(dǎo)的材料(超材料)來實現(xiàn)，這些材料利用新的幾何形狀來實現(xiàn)前所未有的特性和功能。

貝薩說：“但是，超材料的設(shè)計依賴于廣泛的實驗和反復(fù)試驗的方法。”“我們主張通過使用機器學(xué)習(xí)來探索新的設(shè)計可能性來反轉(zhuǎn)過程，同時將實驗減少到絕對最低限度。”

“我們采用計算數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法來探索新的超材料概念，并將其適應(yīng)于不同的目標特性，基礎(chǔ)材料的選擇，長度范圍和制造工藝。”在機器學(xué)習(xí)的指導(dǎo)下，Bessa制造了兩種不同長度比例的設(shè)計，將脆性聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)檩p質(zhì)，可回收和超壓縮的超材料。宏觀設(shè)計經(jīng)過調(diào)整，可最大程度地壓縮，而微觀設(shè)計則具有較高的強度和剛度。

設(shè)計空間的未開發(fā)區(qū)域

但是，貝莎認為，作品的最重要方面不是創(chuàng)造的特定材料，而是通過機器學(xué)習(xí)到達設(shè)計空間未開發(fā)區(qū)域的能力。“重要的是，即使計算機模型缺少某些信息，機器學(xué)習(xí)也可以通過從實驗指導(dǎo)的研究轉(zhuǎn)向計算數(shù)據(jù)驅(qū)動的研究來逆轉(zhuǎn)設(shè)計過程。根本的前提是，“足夠”的關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)感興趣的問題已經(jīng)存在，并且數(shù)據(jù)足夠準確。”貝薩(Bessa)大力支持力學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)驅(qū)動研究。“數(shù)據(jù)驅(qū)動的科學(xué)將徹底改變我們獲得新發(fā)現(xiàn)的方式，我等不及要看到未來將帶給我們什么。”