Inteligența artificială și știința materialelor. Interviu cu unul din cei mai buni specialiști în domeniu, profesor al Politehnicii ieșene (II)

1. Care este, în opinia dumneavoastră, impactul inteligenței artificiale în domeniului științei și ingineriei materialelor?

Descoperirea mai rapidă a materialelor noi! În trecut, cercetătorii testau manual mii de combinații de materiale pentru a găsi unul cu proprietățile dorite. Acum, cu ajutorul IA, computerele pot analiza rapid cantități uriașe de date și pot prezice ce materiale ar putea funcționa cel mai bine – fie că vorbim de baterii mai durabile, panouri solare mai eficiente sau aliaje metalice mai ușoare și mai rezistente.

Reducerea timpului și costurilor: Folosirea IA poate scurta drastic timpul necesar pentru a crea și testa un material nou – de la ani la luni sau chiar săptămâni. În plus, se reduc și costurile, pentru că se evită multe experimente inutile.

Simulări și teste virtuale: În loc să construiască și să testeze fiecare material în laborator, cercetătorii pot folosi IA pentru a face simulări pe calculator. Asta înseamnă mai puține resurse consumate și un impact mai mic asupra mediului.

Inovații în materiale sustenabile: IA ajută și la descoperirea unor materiale mai prietenoase cu natura: biodegradabile, reciclabile sau cu amprentă de carbon redusă. Astfel, contribuie la o industrie mai verde și mai responsabilă.

Pe scurt, inteligența artificială este un „asistent inteligent” care ajută oamenii de știință să descopere mai repede, mai ieftin și mai eficient materiale care pot schimba lumea – de la telefoanele pe care le folosim, până la mașinile electrice, construcții sau tehnologiile viitorului.

Citiți și: Inițiativă inedită a ZDI, pentru nespecialiști – Ghid de prezentare, inițiere și folosire a inteligenței artificiale 

2. Care sunt principalele avantaje pe care le aduce AI la proiectarea și dezvoltarea a materialelor noi?

Inteligența artificială (AI) aduce numeroase avantaje importante în proiectarea și dezvoltarea materialelor noi. Iată cele mai relevante, explicate clar și accesibil:

• Viteză mult mai mare de descoperire: AI poate analiza milioane de combinații de elemente chimice și structuri în câteva ore – ceva ce ar dura ani întregi în cercetarea tradițională. Astfel, descoperirea de materiale noi devine mult mai rapidă.
• Previziuni precise fără teste costisitoare: În loc să se bazeze doar pe experimente fizice, AI poate prezice proprietățile unui material (rezistență, conductivitate, durabilitate etc.) folosind modele matematice. Asta reduce numărul testelor necesare în laborator.
• Reducerea costurilor de cercetare: Mai puține experimente fizice înseamnă economie de timp, bani și resurse. AI poate sugera doar cele mai promițătoare opțiuni, evitând testele inutile.
• Optimizarea materialelor existente: AI nu doar ajută la crearea de materiale complet noi, ci și la îmbunătățirea celor deja cunoscute. De exemplu, poate recomanda mici modificări în compoziție pentru a le face mai eficiente sau mai rezistente.
• Dezvoltarea de materiale „inteligente” și personalizate: Cu ajutorul AI, pot fi proiectate materiale special adaptate pentru aplicații specifice – cum ar fi materiale care își schimbă forma sau culoarea în funcție de mediu, sau care se repară singure.
• Contribuție la sustenabilitate: AI poate identifica materiale care sunt mai ușor de reciclat, mai puțin poluante sau produse cu un consum mai mic de energie – ajutând astfel la protejarea mediului.
• Explorarea unor domenii imposibil de atins până acum

Folosind AI, cercetătorii pot explora spații de proiectare atât de mari și complexe încât ar fi imposibil de parcurs de om în mod tradițional. În concluzie, AI este ca un super-asistent pentru oamenii de știință – accelerează inovația, reduce costurile și deschide drumuri noi în crearea materialelor viitorului, de la nano-materiale la aliaje pentru construcții spațiale.

Urmăriți canalul „Ziarul de Iași” pe WhatsApp. Cele mai importante știri ale zilei sunt disponibile aici

3. Există domenii în ingineria procesării materialelor unde AI este deja indispensabilă?

Da, există deja domenii din ingineria procesării materialelor în care inteligența artificială (AI) a devenit aproape indispensabilă datorită eficienței și preciziei pe care le oferă. Iată câteva exemple clare:

• Controlul proceselor în timp real (în fabrici și laboratoare): AI este folosită pentru a monitoriza și ajusta automat parametrii proceselor industriale (temperatură, presiune, viteză de răcire etc.), asigurând calitate constantă a materialelor produse. De exemplu, în metalurgie (ingineria materialelor), AI reglează automat procesul de tratament termic pentru a obține aliaje cu duritate optimă, fără erori umane.
• Predicția proprietăților materialelor în funcție de parametrii de procesare: AI poate învăța din datele anterioare și prezice ce proprietăți va avea un material în funcție de cum a fost procesat (ex: laminare, sinterizare, depunere). De ce e indispensabilă: Economisește sute de ore de teste și reduce riscul de eșec în faza de fabricație.
• Optimizarea designului de procese și echipamente: AI este folosită pentru a simula și optimiza designul cuptoarelor industriale, matrițelor de turnare, liniilor de extrudare sau altor utilaje, pentru eficiență maximă. Beneficiu major: Reduce consumul de energie și material, scade costurile de producție și emisiile de CO₂.
• Detectarea defectelor și controlul calității cu viziune computerizată: AI combinată cu camere și senzori poate detecta microdefecte în materiale (fisuri, incluziuni, porozități) în timp real, mult mai precis decât un operator uman. Exemplu: În industria semiconductorilor sau a oțelurilor speciale, orice defect microscopic poate duce la pierderi majore – AI elimină acest risc.
• Reciclarea și procesarea materialelor secundare: AI ajută la sortarea automată a materialelor reciclabile (plastic, metale, sticlă) în instalații moderne, dar și la proiectarea proceselor prin care materialele vechi pot fi transformate în unele noi, de calitate.

Găsiți mai multe detalii despre termenii folosiți în DICȚIONARUL AI

Marius GHEORGHIU: CONTACT – Email: redactie@ziaruldeiasi.ro, Telefon: 0745079523

Publicitate și alte recomandări video