Trong 100 triệu khả năng, Ai giúp tìm cách in 3D hợp kim tên lửa

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Washington State (WSU) vừa chứng minh rằng AI có thể giúp giải quyết một bài toán tưởng như bất khả thi trong công nghệ in 3D kim loại: tìm ra cách chế tạo một hợp kim hiệu năng cao.

Vật liệu được nghiên cứu là GRCop-42, một hợp kim do NASA phát triển từ đồng, crom và niobi. Vật liệu này có khả năng dẫn nhiệt cao nhưng vẫn giữ được độ bền ở nhiệt độ cực lớn, vì vậy được sử dụng trong các hệ thống hàng không vũ trụ, trong đó có buồng đốt của động cơ tên lửa sử dụng nhiên liệu lỏng.

3d-printing-metal-parts-close.jpg
Trí tuệ nhân tạo đã tìm kiếm hơn 100 triệu khả năng để tìm ra cách in 3D hợp kim tên lửa của NASA tiết kiệm chi phí và năng lượng hơn.

Tuy nhiên, GRCop-42 lại khó chế tạo bằng công nghệ in 3D. Quá trình in thường đòi hỏi laser công suất cao và tiêu tốn nhiều năng lượng. Phần lớn máy in 3D kim loại thương mại không đủ khả năng xử lý loại hợp kim này.

Vấn đề nằm ở chỗ một máy in 3D kim loại có rất nhiều thông số cần điều chỉnh: công suất laser, tốc độ quét, khoảng cách giữa các đường quét và nhiều điều kiện khác. Khi kết hợp các biến số này, số cấu hình có thể lên tới hơn 100 triệu.

Nếu thử từng cấu hình một, các nhà khoa học sẽ phải mất một lượng thời gian và tiền bạc khổng lồ. Mỗi lần in có thể tiêu tốn hàng trăm USD vật liệu, trong khi việc phân tích mẫu sau khi in có thể mất vài ngày. Một số cấu hình còn khiến vật liệu bị nóng chảy hoặc không thể tạo thành sản phẩm đúng yêu cầu.

Thay vì thử ngẫu nhiên, nhóm nghiên cứu đã để AI lựa chọn những thí nghiệm có khả năng mang lại nhiều thông tin nhất.

Ban đầu, các nhà nghiên cứu cung cấp cho hệ thống dữ liệu từ 37 cấu hình in từng thất bại trong các thí nghiệm trước đó.

Từ những dữ liệu này, AI xây dựng một mô hình dự đoán khả năng thành công của những cấu hình chưa từng được thử. Sau mỗi vòng thử nghiệm, kết quả thực tế lại được đưa trở lại cho AI để mô hình tiếp tục được cải thiện.

solid-sample-977x1024.jpg
Các khối vật liệu hợp kim GRCop-42 được in 3D chỉ với công suất 500W.

Điểm đặc biệt là AI không chỉ lựa chọn những phương án có vẻ chắc chắn thành công. Nó cũng chủ động thử một số cấu hình còn nhiều bất định để khám phá những khu vực chưa được biết đến trong không gian hơn 100 triệu khả năng.

Nhờ cách tiếp cận này, trong khoảng 3 tháng, các nhà khoa học chỉ tiến hành 40 thí nghiệm thực tế nhưng đã tìm được 6 cấu hình có thể in thành công GRCop-42.

Đáng chú ý nhất, một trong những cấu hình thành công hoạt động với laser công suất chỉ 500W. Đây là mức công suất thấp hơn đáng kể so với những hệ thống chuyên dụng thường được sử dụng để in loại hợp kim này.

corestage1-1776828683-2609-1776829212.jpg
Các bộ phận tên lửa của NASA sẽ được in 3D với chi phí rẻ hơn rất nhiều.

Nhóm nghiên cứu cho rằng, phương pháp AI này còn có thể áp dụng cho nhiều loại hợp kim và quy trình sản xuất khác. Về nguyên tắc, nó đặc biệt hữu ích với những bài toán có hàng triệu hoặc hàng trăm triệu khả năng, trong khi mỗi thử nghiệm thực tế đều tốn nhiều thời gian và tiền bạc.

Nghiên cứu này cho thấy một hướng tiếp cận mới trong khoa học và kỹ thuật: thay vì để con người lần lượt thử hàng triệu khả năng, AI có thể giúp xác định nhanh những phương án tối ưu. Đặc biệt trong lĩnh vực dược phẩm, nơi các nhà nghiên cứu phải lựa chọn trong hàng triệu khả năng những ứng viên tiềm năng nhất.

Các phi hành gia thuộc chương trình Artemis II của NASA nhận Huân chương Danh dự Không gian.

Trung Quốc kết nối laser hai chiều với tàu vũ trụ bay quanh Mặt Trăng

Dữ liệu được thu nhận từ quỹ đạo mặt trăng với tốc độ 100 megabit mỗi giây, mở ra khả năng sử dụng trong các sứ mệnh có người lái và robot trong tương lai.

Trung tâm Ứng dụng và Công nghệ Kỹ thuật Không gian thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc ngày 29/8 cho biết, họ đã thành công trong việc thiết lập đường truyền tín hiệu bằng laser giữa Trái đất và Mặt trăng.

Theo báo cáo, vệ tinh được sử dụng là DRO-A, bay lơ lửng trên quỹ đạo ổn định giữa hai điểm Lagrange L1 và L2 của Trái đất - Mặt trăng, ở khoảng cách hơn 400.000 km.

Người ngoài hành tinh dùng các ngôi sao để di chuyển trong vũ trụ?

Liệu những ngôi sao chuyển động nhanh trong Dải Ngân hà có thực sự được điều khiển bởi người ngoài hành tinh?

Một nghiên cứu mới cho thấy, sự sống thông minh ngoài hành tinh có thể biến các ngôi sao của họ thành những "tàu vũ trụ" tự nhiên để khám phá Dải Ngân hà và tìm kiếm thêm nhiều tài nguyên khác.

Giả thuyết của các nhà nghiên cứu cho rằng, một nền văn minh ngoài hành tinh tồn tại lâu dài có thể di cư đến các khu vực khác của Dải Ngân hà để tránh một vụ nổ siêu tân tinh sắp xảy ra, tìm kiếm tài nguyên thiên nhiên mới hoặc khám phá thêm các thiên hà khác.

'Dòng sông ma' giữa vũ trụ có thể dẫn đường tới vật chất tối

Một dải sao mờ ảo đang uốn quanh thiên hà cách Trái Đất 115 triệu năm ánh sáng có thể trở thành dấu vết giúp các nhà thiên văn tìm hiểu vật chất tối.

“Dòng sông ma” nằm quanh UGC 9050-Dw1, một thiên hà cách Trái Đất khoảng 115 triệu năm ánh sáng. Nó mờ đến mức rất khó quan sát, nhưng khi kiểm tra những hình ảnh do kính viễn vọng không gian Hubble ghi lại, các nhà nghiên cứu nhận thấy một dải sao cong kéo dài quanh thiên hà.

Điều đặc biệt là những ngôi sao này không xuất hiện ngẫu nhiên. Chúng từng thuộc về một cụm sao cầu, tức một nhóm lớn các ngôi sao bị lực hấp dẫn giữ chặt với nhau.

Đọc nhiều nhất

Tin mới