برای گزارش دادن معاونت علمی و آموزشی ایرنا از جانب تک اکسپلورراین روش جدید تولید مواد آئروسل در کاربردهای گرمایش پوشیدنی با رسانایی استفاده می شود بو یین چن این اختراع توسط استادیار دانشکده شیمی و مهندسی بیومولکولی ساخته شده است. نتایج این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است و می تواند فرآیندهای طراحی مواد جدید را خودکار کند.
ایروژل یا ایروژلآئروژل ها) یک ماده تولیدی با کمترین چگالی در بین جامدات است. این ماده از ژلی به دست می آید که در آن قسمت مایع ژل با گاز جایگزین می شود. نتیجه این فرآیند یک ماده جامد با چگالی بسیار کم و مزیت قابل توجه در زمینه عایق حرارتی است.
ایروژل ها مشابه ژل های مبتنی بر آب هستند، اما با استفاده از هوا ساخته می شوند و بنابراین به دلیل استحکام مکانیکی و انعطاف پذیری، مواد سبک و متخلخلی هستند که در عایق های حرارتی و فناوری های پوشیدنی استفاده می شوند. اما برخلاف ماهیت به ظاهر ساده آن، خط تولید ایرفویل پیچیده است و محققان برای کشف و طراحی طیف وسیعی از این مواد به آزمایش‌های زمان‌بر و روش‌های مبتنی بر تجربه تکیه می‌کنند.
برای غلبه بر این چالش ها، گروه تحقیقاتی فوق الذکر رباتیک را با الگوریتم های یادگیری ماشین و تخصص مهندسی مواد ترکیب کرده است تا طراحی هواپیماهایی با خواص مکانیکی و الکتریکی قابل برنامه ریزی را تسریع بخشد. مدل پیش‌بینی آنها برای تولید مواد پایدار با دقت 95 درصد طراحی شده است.
چن در این رابطه خاطرنشان کرد: مهندسان علم مواد اغلب در تطبیق و استفاده از طراحی یادگیری ماشینی به دلیل نبود داده های تجربی با کیفیت با مشکل مواجه هستند. کار ما، ترکیب رباتیک و یادگیری ماشینی، نه تنها کیفیت و سرعت جمع‌آوری داده‌ها را بهبود می‌بخشد، بلکه به محققان کمک می‌کند تا در فضای طراحی پیچیده حرکت کنند.
ایرفویل های قوی و انعطاف پذیر تیم تحقیقاتی با استفاده از نانو ورقه های تیتانیوم و همچنین مواد طبیعی مانند سلولز (یک ترکیب آلی موجود در سلول های گیاهی) و ژلاتین (پروتئینی ساخته شده از کلاژن موجود در بافت و استخوان حیوانات) ساخته شده است.
محققان می‌گویند ابزار آنها برای کاربردهای دیگر در طراحی آئروژل، مانند فناوری‌های سبز مورد استفاده در پاکسازی آلودگی نفتی و محصولات انرژی حرارتی مانند پنجره‌های عایق، قابل ارتقا است.
در ادامه این کار، تیم تحقیقاتی Chen مطالعاتی را برای درک ریزساختارهای مسئول الاستیسیته و استحکام هواژل انجام خواهد داد.
منبع: https://www.irna.ir/news/85499678/%D9%87%D9%88%D8%B4-%D9%85%D8%B5%D9%86%D9%88%D8%B9%DB%8C-%D9%88-%D8%B1%D8%A8%D8%A7%D8%AA%DB%8C%DA%A9-%D8%B7%D8%B1%D8%A7%D8%AD%DB%8C-%D9%87%D9%88%D8%A7%DA%98%D9%84-%D9%87%D8%A7-%D8%A7%D8%B1%D8%AA%D9%82%D8%A7-%D9%85%DB%8C-%D8%AF%D9%87%D9%86%D8%AF-%D9%81%DB%8C%D9%84%D9%85