This post is also available in:
English (אנגלית)
מהנדסים באוניברסיטת מרילנד פיתחו מודל המשלב למידת מכונה ורובוטיקה שיתופית כדי לפתור אתגרים בעיצוב חומרים המשמשים בטכנולוגיה ירוקה לבישה. השיטה החדשה המואצת ליצירת חומרי אירוג'ל המשמשים ביישומי חימום לבישים פורסמה בכתב העת Nature Communications ויכולה להביא לאוטומציה של תהליכי עיצוב עבור חומרים חדשים.
על פי Techxplore, אירוג'ל הוא חומר קל ונקבובי המשמש לבידוד תרמי וטכנולוגיות לבישות בשל חוזקו המכני וגמישותו. הוא דומה לג'ל המבוסס על מים, אך במקום זאת מיוצר באמצעות אוויר. למרות האופי הפשוט לכאורה של החומר, קו הייצור של האירוג'ל מורכב מאוד, וחוקרים צריכים להסתמך על ניסויים עתירי זמן וגישות מבוססות ניסיון בדי לעצב את החומרים הללו.
צוות המחקר התגבר על האתגרים האלה על ידי שילוב של רובוטיקה, אלגוריתמים של למידת מכונה ומומחיות במדעי החומרים כדי לאפשר עיצוב מואץ של אירוג'ל עם תכונות מכניות וחשמליות הניתנות לתכנות. מודל החיזוי שהצוות יצר נבנה כדי ליצור מוצרים ברי קיימא עם שיעור דיוק של 95%.
פו-ין צ'ן, עוזר פרופסור במחלקה להנדסה כימית וביומולקולרית של האוניברסיטה וממחברי המחקר, הסביר: "מהנדסי מדע חומרים מתקשים לעתים קרובות לאמץ עיצוב של למידת מכונה בשל המחסור בנתונים ניסיוניים באיכות גבוהה. תזרים העבודה שלנו, המשלב רובוטיקה ולמידת מכונה, לא רק משפר את איכות הנתונים ואת שיעורי האיסוף, אלא גם מסייע לחוקרים לנווט במרחב התכנון המורכב".
הצוות טוען שהפיתוח שלהם יכול לשמש גם ליישומים אחרים בעיצוב אירוג'ל, כמו טכנולוגיות ירוקות המשמשות לניקוי דליפת נפט, אחסון אנרגיה בר קיימא, ומוצרי אנרגיה תרמית (כמו חלונות מבודדים).
אלאונורה טובלדי, פרופסור להנדסת מכונות שהשתתפה במחקר, ציינה: "השילוב של גישות אלה מציב אותנו בקדמת הבמה של עיצוב חומרים עם תכונות מורכבות. אנו צופים למנף את פלטפורמת הייצור הניתנת להרחבה הזו כדי לתכנן חומרי אירוג'ל בעלי תכונות מכניות, תרמיות וחשמליות ייחודיות לסביבות עבודה קשות".
