麻省理工新突破！自動化材料設計跨越式發展

幾十年來，材料科學家一直從自然界獲得靈感。他們研究一些具有某些理想特性的生物材料，如堅韌的骨頭或海螺殼，並對其進行逆向工程。一旦清楚了這些生物材料的「微觀結構」，他們就會嘗試以人造材料做成性質相近的材料。

麻省理工學院計算機科學和人工智慧實驗室的研究人員開發了一個新的系統，使微結構的設計更加安全可靠。通過他們的系統，設計師可以通過數值指定他們想要的材料的屬性，然後系統將生成一個與規格相匹配的微觀材料結構。

他們的研究成果發表在頂尖雜誌「Science Advances」上。在他們的論文中，他們描述了使用該系統在三種不同的力學性能之間取得最佳平衡的微觀結構。但是據電氣工程和計算機科學副教授Wojciech Matusik（他的小組開發新系統），研究人員的方法可以適應任何性質的組合。

Matusik說：「我們做的是相對簡單的機械性能，但也可以將其應用於更複雜的機械性能，或者將其應用於熱性能，力學性能，光學性能和電磁性能的組合。可以說，這是為超材料發現最佳結構族的完全自動化過程。」

論文的第一作者是電氣工程和計算機科學專業的研究生陳德賽，以及來自Matusik團隊的博士後Mélina Skouras 和 Bo Zhu。

這項新工作是基於他們去年夏天的研究報告，研究人員用計算機生成微觀結構模型，並使用模擬軟體對其三個或四個機械性能進行模擬模擬。每個得分代表一個三維或四維空間中的一個點，通過取樣和局部探索相結合，研究人員構建了一個點雲，每個點對應一個特定的微觀結構。

當點雲足夠密集，研究人員就可以計算構建一個邊界表面。表面附近的點代表了力學性能之間的最佳平衡點; 對於這些點來說，不可能在不降低一個屬性的情況下增加另一個屬性的得分。

文章來自TechXplore，原目題目為：Automating materials design，由材料科技在線匯總整理。

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