تمكن فريق من العلماء، بالتعاون مع نموذج ذكاء اصطناعي، من ابتكار طريقة جديدة لتعزيز صلابة البلاستيك. يتكون هذا الفريق من باحثين من معهد MIT وجامعة Duke، حيث استخدموا نموذج التعلم الآلي لاكتشاف مادة مضافة من شأنها زيادة مقاومة البوليمر للتمزق.
نتائج البحث
نُشرت نتائج هذا الاكتشاف في مجلة ACS Central Science في الأول من أغسطس. يعتمد هذا الإنجاز على نتيجة علمية سابقة قد تبدو غير منطقية في البداية، حيث أظهرت دراسة سابقة أن إدخال “روابط ضعيفة” في الهيكل الكيميائي للبوليمر يمكن أن يعزز من صلابته.
آلية العمل
تكمن الفكرة في أن الشروخ التي تتكون في المادة تتطلب كسر عدد كبير من هذه الروابط الضعيفة بدلاً من اختراق المادة بشكل مباشر، مما يؤدي إلى تبديد الطاقة ويزيد من مقاومة التمزق.
تحديات البحث
التحدي الأكبر الذي واجهه العلماء كان اختيار الرابط الضعيف المثالي من بين آلاف الخيارات المتاحة. ولتجاوز هذه العقبة، لجأ الباحثون إلى نموذج تعلم آلي تم تدريبه على بيانات حسابية تتعلق بحوالي 400 مركب يحتوي على الحديد يعرف باسم “الفروسين”.
نتائج التجارب
استطاع النموذج تحليل البيانات والتنبؤ بخصائص آلاف المركبات المشابهة في وقت قياسي، مما أسفر عن اختيار الأنسب من بينها. ثم قام الباحثون بتصنيع بوليمر باستخدام أحد المركبات التي رشحها الذكاء الاصطناعي، وكانت النتيجة مادة بلاستيكية أقوى بأربع مرات مقارنة بالبوليمرات التقليدية التي تستخدم عوامل الربط القياسية.
تصريحات الباحثين
وعلق الباحث الرئيسي في الدراسة، إيليا كيفليشفيلي، قائلًا: “عندما تجعل المواد أكثر صلابة، فإن ذلك يطيل من عمرها الافتراضي، مما يعني استخدامها لفترة أطول، وبالتالي يمكن أن يسهم ذلك في تقليل إنتاج البلاستيك على المدى الطويل”.
