Forscher des Imperial College London haben ein Computer-Framework entwickelt, das die Entwicklung nichtlinearer mechanischer Metamaterialien von Grund auf ermöglicht. Das Werkzeug nutzt topologische Optimierung, um mikroskopische Einheitszellen auf der Grundlage von Spannungs-Dehnungs-Zielen zu erzeugen. Die in Advanced Engineering Materials veröffentlichte Arbeit wurde von Charlie Aveline, Matthew Santer und Robert Hewson vom Department of Aeronautics durchgeführt.
Kontakt, Beulen und Bistabilität in einem einzigen Workflow 🛠️
Das Framework integriert internen Kontakt, Beulen und Bistabilität in einem einheitlichen Prozess. Designer können Einheitszellen mit komplexen mechanischen Reaktionen synthetisieren, ohne auf vordefinierte Geometrien oder maschinelle Lerndatensätze angewiesen zu sein. Die topologische Optimierung ermöglicht die Erkundung von Konfigurationen, die zuvor Trial-and-Error erforderten, und bietet einen direkten Weg von der gewünschten Reaktion zur endgültigen Mikrostruktur.
Abschied von Teilekatalogen, hallo zu KI, die nicht trainiert werden muss 🤖
Bisher bedeutete das Design eines Metamaterials, in Katalogen zu stöbern oder darauf zu warten, dass ein neuronales Netz aus früheren Beispielen lernt. Diese Methode schlägt etwas Radikaleres vor: die Geometrie direkt aus dem zu generieren, was sie tun soll. Wie eine Pizza zu bestellen und der Ofen erfindet den Teig, den Käse und die Hitze. Allerdings ohne darauf angewiesen zu sein, dass der Lieferant zuvor tausend Pizzen gesehen hat.