Investigadores desarrollan nanomateriales que combinan la resistencia del acero con la ligereza de la espuma de poliestireno gracias a la IA

La inteligencia artificial cada vez está más presente en nuestra sociedad, pues esta se ha convertido en una herramienta que podemos utilizar para acelerar todo tipo de tareas. Tenemos modelos de IA generativa de imágenes, texto, música o vídeo, todo a partir de prompts de texto. Además de esto, hay otros modelos de IA que se han entrenado para realizar ciertas tareas y ayudar en cosas muy específicas. El uso de la IA en la ciencia es algo cada vez más común, pues ha demostrado ser muy útil y ahora es gracias a esta que han conseguido crear nanomateriales que más ligeros y resistentes que el titanio.

Aunque la inteligencia artificial ha existido desde hace varias décadas, no ha sido hasta recientemente cuando nos hemos centrado en ella tras explotar en cuanto a popularidad. Siempre hablamos de como ChatGPT fue la mecha que empezó este boom de la IA que ha permitido que este sector se desarrolle mucho más rápido de lo que esperábamos en un primer momento. Además de esta, ha habido decenas de modelos de inteligencia artificial creados para superar a ChatGPT y como no, para otros usos más variados.

Unos investigadores crean unos nanomateriales mucho más resistentes y ligeros que el titanio

El aprendizaje automático (ML) y la IA han permitido avanzar en robótica pudiendo crear robots que pueden moverse y realizar algunas tareas por su cuenta. Ya hemos visto las nuevas generaciones de robots humanoides como el Tesla Optimus y otras compañías están interesadas en este segmento. Otro sector donde hemos visto avances en el uso de la IA en investigación, pues esta ha demostrado ser capaz de acelerar el proceso de desarrollar y encontrar nuevos materiales de forma mucho más rápida.

Por ejemplo hemos visto el uso de Google DeepMind para identificar millones de materiales en un tiempo récord y ahora nos toca hablar de algo relacionado. Unos investigadores de la Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de la Universidad de Toronto ha mostrado que gracias a la IA han podido crear nanomateriales revolucionarios. Estos combinan la resistencia del acero al carbono (acero de construcción) con el peso ligero de la espuma de poliestireno.

Los nanomateriales soportan una tensión 5 veces superior a la del titanio

Estos nanomateriales, como su nombre indica, tienen un tamaño minúsculo de unos pocos nanómetros y se requieren usar más de 100 para poder tener el grosor de un cabello humano. Lograron conseguir desarrollarlos usando un "algoritmo de aprendizaje automático de optimización bayesiana multiobjetivo". Este se encargó de hacer uso de la IA para predecir una geometría que permitiera distribuir la tensión y mejorar la relación entre resistencia y peso. Este algoritmo consiguió crear el material con solo 400 data points en lugar de los 20.000 que suelen ser necesarios para este tipo de trabajos.

Para llevarlo a la práctica, usaron una impresora 3D de polimerización de dos fotones que se encargó de producir los prototipos. Los resultados fueron impresionantes, pues lograron que aguantara una tensión de 2,03 megapascales por metro cúbico y kilogramo de densidad, unas cifras 5 veces superiores a las del titanio. Estos materiales serán útiles en el sector aeroespacial donde se requiere alta resistencia y bajo peso y también en el automovilístico. En el caso de usarlo para reemplazar el titanio de los aviones, se podrían ahorrar 80 litros al año por cada kg de material.

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