Un grupo de investigadores utilizó inteligencia artificial para diseñar nanomateriales nunca antes vistos que superan las limitaciones de los materiales tradicionales. El nuevo desarrollo, publicado en la revista Advanced Materials, alcanzó una resistencia cinco veces superior al titanio mientras mantiene una estructura extremadamente liviana.

Los científicos de la Universidad de Toronto emplearon aprendizaje automático y una impresora 3D para dar vida a este innovador material. Peter Serles, investigador principal del proyecto en Caltech, explicó que el algoritmo logró predecir geometrías óptimas para distribuir las tensiones aplicadas mientras soporta cargas pesadas.

Del laboratorio a la industria aeroespacial

Las aplicaciones prácticas del nuevo material apuntan principalmente al sector aeronáutico. Tobin Filleter, profesor de ingeniería en la Universidad de Toronto, destacó que estos diseños permitirán desarrollar componentes ultralivianos para aviones, helicópteros y naves espaciales, reduciendo significativamente el consumo de combustible durante el vuelo.

avion.jpg
Este descubrimiento de la inteligencia artificial será utilizado en la industria aeroespacial.

Este descubrimiento de la inteligencia artificial será utilizado en la industria aeroespacial.

La tecnología revolucionó los métodos tradicionales de construcción de materiales a nanoescala. El equipo utilizó una impresora 3D para crear nanoestructuras que pueden soportar una tensión de 2,03 megapascales por cada metro cúbico por kilogramo, estableciendo un nuevo récord en la relación resistencia-peso.

Las pruebas demostraron que el material supera ampliamente las expectativas iniciales. "Es la primera vez que se aplica aprendizaje automático para optimizar materiales nanoarquitecturados, y los resultados nos sorprendieron", afirmó Serles, destacando cómo el algoritmo aprendió de manera autónoma qué cambios en las formas funcionaban mejor.

El potencial de ahorro en combustible resulta especialmente prometedor. Según los cálculos del equipo, reemplazar componentes de titanio en un avión con este material permitiría ahorrar 80 litros de combustible por año por cada kilogramo sustituido.

material ultraliviano.jpg

Desafíos y próximos pasos

Los investigadores ahora trabajan en escalar la producción del material para fabricar componentes más grandes. El proceso requiere mantener las propiedades excepcionales del nanomaterial mientras se aumenta su tamaño, un reto técnico considerable que el equipo aborda mediante nuevas simulaciones computacionales.

El desarrollo marca un hito en la aplicación de inteligencia artificial para el diseño de materiales avanzados. A diferencia de métodos anteriores, donde la fragilidad limitaba las aplicaciones prácticas, esta innovación logró equilibrar resistencia y durabilidad de manera óptima.