Bu məqalə Science X-in redaksiya prosesinə və siyasətlərinə uyğun olaraq nəzərdən keçirilmişdir. Redaktorlar məzmunun etibarlılığını təmin edərkən aşağıdakı atributları vurğuladılar: Mexanik gərginlik altında elektrik enerjisi yaradan keramika materiallarını tapmaq üçün adətən yorucu sınaq və səhv prosesi tələb olunur. Pyezoelektrik keramika kimi tanınan bu qiymətli yeni nəsil materiallar sensorlar kimi kiçik elektron cihazları gücləndirən batareyaları əvəz edə bilər.
Tədqiqat prosesini asanlaşdırmaq üçün Penn State-də materialşünaslıq tədqiqatçılarının rəhbərlik etdiyi komanda bu materialları aşkar etmək üçün mövcud süni intellekt (AI) modelini insan təcrübəsi ilə birləşdirən yeni çərçivə təqdim etdi. Yeni yanaşmanı sınaqdan keçirmək üçün tədqiqatçılar yeni pyezoelektrik kompozit hazırladılar və onu vibrasiyaları və ya hərəkətləri elektrik enerjisinə çevirən enerji kombaynına daxil etdilər. Nature Communications-da dərc olunan məqalədə təfərrüatları açıqlanan yeni yanaşma, süni intellekt alətinin tədqiqatçıların seçilmiş kompozitləri praktiki təcrübə vasitəsilə sınaqdan keçirməzdən əvvəl qiymətləndirdiyi mümkün material kompozitlərini müəyyən etdiyi üç fazalı tədqiqat prosesini əhatə edir.
Tədqiqatçılar, onilliklər boyu əvvəllər dərc edilmiş tədqiqatların nümunələrini təhlil etmək və yeni material kompozisiyalarının siyahısını yaratmaq üçün böyük bir dil modelini təklif etdilər. "Təsəvvür edin ki, onilliklər ərzində elmi məqalələri oxuyan və dərhal perspektivli yeni materiallar təklif edə bilən bir AI köməkçisi var" dedi materialşünaslıq və mühəndislik üzrə dosent Uesli Reynhart. "Bu, mahiyyətcə biz yaratdıq, lakin bu təklifləri real dünya texnologiyalarına çevirmək üçün lazım olan kritik fizika, kimya və mühəndislik mülahizələrini təmin edən alimlərlə." Materialşünaslıq və mühəndislik üzrə doktorant və tədqiqatın ilk müəllifi Aman Nandanın sözlərinə görə, eksperiment üçün perspektivli namizədləri müəyyən etmək üçün süni intellektdən istifadə tədqiqatçıları tətbiqlər üçün materialların yoxlanılması və optimallaşdırılmasına daha çox diqqət yetirməkdən azad edir.
Mümkün piezoelektrik materialların siyahısını yaratdıqdan sonra tədqiqatçılar KNN-BNKZT-SCZ qısaldılmış kalium natrium niobat əsaslı tərkibə diqqət yetirməyə qərar verdilər. Kompozitin pyezoelektrik yük sabiti təxminən nyuton üçün 440 pikokulondur, yəni o, eyni miqdarda hərəkət və ya vibrasiyadan adi kalium natrium niobat əsaslı materiallardan təxminən üç dəfə çox elektrik çıxışı yarada bilər. Tədqiqatçılar kristalloqrafik teksturasiya yolu ilə materialın performansını daha da yaxşılaşdırdılar, bu, elektrik xassələrini maksimum dərəcədə artırmaq üçün keramika içərisində taxılları uyğunlaşdıran bir prosesdir.
Teksturalı material 320°F (160°C)-ə qədər yüksək temperatur mühitlərində işləmək qabiliyyətini qoruyarkən, hər nyuton üçün təxminən 620 pikokulonluq daha yüksək elektrik yüklənmə sabitinə nail oldu. Tədqiqatçıların dediyinə görə, mexaniki vibrasiya nəticəsində yaranan artan gərginlik materialın performansını mövcud materiallarla rəqabətədavamlı edib. Mühəndislik elmləri və mexanika professoru və məqalənin həmmüəllifi Maykl Lanaqan deyib: "Bu iş süni intellektin alimləri əvəz etmək əvəzinə onlarla əməkdaşlıq etdikdə daha güclü olduğunu nümayiş etdirir".
"AI proqramı böyük miqdarda elmi ədəbiyyatda nümunələri müəyyən etməkdə üstündür, lakin uğurlu materialların kəşfi hələ də kimya, kristal strukturlar, emal və xarakteristikanın dərindən başa düşülməsini tələb edir. Bu tərəfdaşlıq, bir nyuton üçün 440-dan 620 pikoulomba qədər əhəmiyyətli təkmilləşdirmə nümayiş etdirən teksturasiya strategiyasını inkişaf etdirməyə əhəmiyyətli dərəcədə kömək etdi." Materialın praktiki potensialını nümayiş etdirmək üçün tədqiqatçılar KNN-BNKZT-SCZ-ni mexaniki və maqnit enerjisini istifadə edilə bilən elektrik enerjisinə çevirmək üçün nəzərdə tutulmuş maqnito-mexano-elektrik enerjisi yığan maşına daxil etdilər. Tipik olaraq simsiz sensorları gücləndirmək üçün istifadə edilən cihaz, müqayisə edilə bilən sistemləri və materialın qeyri-teksturalı həmkarını üstələyərək, hər kub santimetr üçün təxminən 705 mikrovat güc sıxlığına nail oldu.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
