استخدام الذكاء الاصطناعيّ في ابتكار مادة تجمع بين قوة الفولاز وخفت الفوم: ثورة في عالم الصناعة 2025

في إنجاز علمي غير مسبوق، تمكن فريق من الباحثين في جامعة تورونتو ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك) من تطوير مادة جديدة تمتاز بصلابة الفولاذ وخفة الفوم، وذلك باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي المتقدمة. يُتوقع أن تُحدث هذه المادة تحولًا جذريًا في العديد من الصناعات، مثل الطيران، المركبات الفضائية، وصناعة البناء، نظرًا لقدرتها الفائقة على توفير القوة والمتانة مع تقليل الوزن بشكل كبير.

الذكاء الاصطناعي في تصميم المواد المتطورة

استعان العلماء بخوارزميات ذكاء اصطناعي متطورة لتحليل آلاف التركيبات النانوية، بهدف تطوير هياكل شبكية جديدة أكثر كفاءة في توزيع الإجهاد وتحمل الأحمال الثقيلة. وقد أظهرت النتائج أن هذه التصاميم قادرة على تحقيق مستويات عالية من المتانة مع تقليل الوزن بشكل غير مسبوق، ما يمنحها مزايا تنافسية تفوق المواد التقليدية.

مزايا واستخدامات المادة الجديدة

تمتاز هذه المادة بعدد من الخصائص الفريدة التي تجعلها خيارًا مثاليًا للاستخدام في مجالات متعددة، من أبرزها:

خفة الوزن مع قوة عالية: تجمع المادة بين القوة الهائلة والوزن الخفيف، مما يسهم في تحسين كفاءة الأداء في الصناعات التي تتطلب تقليل الوزن، مثل الطيران والمركبات الفضائية.

تحسين كفاءة استهلاك الوقود: تشير التقديرات إلى أن استبدال أجزاء التيتانيوم في الطائرات بهذه المادة يمكن أن يؤدي إلى توفير ما يصل إلى 80 لترًا من الوقود سنويًا لكل كيلوغرام يتم استبداله، مما يقلل من تكاليف التشغيل ويحد من الانبعاثات الكربونية.

قدرة عالية على تحمل الإجهادات: تُظهر المادة الجديدة مقاومة كبيرة للإجهادات الميكانيكية، مما يزيد من عمرها الافتراضي ويجعلها خيارًا مستدامًا مقارنة بالمواد التقليدية.

تطبيقات متعددة في مختلف الصناعات: من المتوقع أن تلعب هذه المادة دورًا رئيسيًا في تحسين أداء الطائرات، المركبات الفضائية، وحتى الهياكل المعمارية التي تتطلب مواد قوية وخفيفة الوزن في الوقت ذاته.

تأثير مستقبلي واعد

يعد هذا الاكتشاف بداية مرحلة جديدة في تصميم المواد، حيث لم يعد التطوير يقتصر على تحسين المواد المتاحة، بل أصبح بالإمكان ابتكار مواد جديدة بخصائص محسّنة تناسب الاحتياجات الصناعية الحديثة.

مع استمرار تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي، من المتوقع أن نشهد مزيدًا من الابتكارات التي ستعيد تعريف مفاهيم القوة، الخفة، والكفاءة، مما يفتح المجال لمستقبل أكثر استدامة وكفاءة في مختلف القطاعات.