Крылья бабочки вдохновили ученых на наноструктурированное стекло
Москва, 10:12, 12 Июл 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Вдохновленные крыльями стеклянницы, исследователи из Питтсбургского университета создали сверхпрозрачное, наноструктурирированное стекло, на котором не образуется конденсат.
Результаты проекта опубликованы в Materials Horizons, сообщает eurekalert.org. Авторы также представили работу на конференции ICML, в ходе мероприятия «Глобальное потепление: как может помочь искусственный интеллект?».
Материал, как крылья стеклянницы, имеет случайные наноструктуры, меньше длин волн видимого света. При двухстороннем формировании, они обеспечивают стеклу прозрачность 99,5%. Такой показатель может уменьшить яркость и потребление энергии экранами, продлевая срок службы аккумуляторов. Стекло не отражает свет под большими углами, обеспечивая хорошую видимость. Запотевание составляет менее 0,1%.
«Стекло суперомнифобное – отталкивает широкий спектр жидкостей, вроде кофе, воды, сока, крови и молока, — сказал ведущий автор работы, Саджад Хаганифар. – За счет самовосстанавливающихся свойств материал устойчив к образованию потертостей. Жесткая губка повредит покрытие. Но нагрев восстановит начальные функции».
Растения и животные развили водоотталкивающие, самоочищающиеся и антибактериальные механизмы в своих органах. Ученые долго искали вдохновение у природы для воссоздания и улучшения этих свойств в синтетических материалах. Здесь исследователи использовали машинное обучение.
«Мы объединились с SigOpt для получения конечного продукта, — сказал доктор Пол Леу, чья лаборатория проводила опыты. – Создавая нечто подобное, вы не начинаете с большого набора данных. Каждое испытание занимает время. Мы использовали машинное обучение для определения меняющихся величин. В результате для создания материала потребовалось меньше попыток».
Байесовская оптимизация и активный поиск оказались идеальными инструментами для изучения баланса прозрачности и омнифобности, отметил доктор Майкл Маккорт из SigOpt. Они позволили не создавать тысячи образцов и тратить сотни дней на испытания.
