رئيس مجلس الإدارة
طارق لطفى
رئيس التحرير
أحمد سليمان
مادة جديدة .. تبشر بثورة في عالم الطيران !!
ألومنيوم فائق المتانة وأخف وزنًا.. ويصلح للمحركات النفاثة..!!
ابتكر معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، سبيكة ألومنيوم قابلة للطباعة. تتميز بقوة أكبر. ووزن أخف. ومتانة فائقة. ما يُبشّر بتغيير جذري في مستقبل الطيران.
ابتكر مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا سبيكة الألومنيوم الجديدة قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد. وتتحمل درجات حرارة عالية جدًا. وتصل لمستويات صلابة تفوق بكثير قوة الألومنيوم التقليدي. تُظهر الاختبارات أنها أقوي بخمسة أضعاف من الألومنيوم المُصنّع بالطرق التقليدية.
تُنتج السبيكة بدمج الألومنيوم مع عناصر أخري. يتم اختيارها بالجمع بين المحاكاة الحاسوبية والتعلم الآلي. ساهم ذلك في تضييق نطاق البحث عن التركيبة المثالية. كانت الطرق التقليدية تتطلب تقييم أكثر من مليون تركيبة محتملة. لكن نموذج التعلم الآلي قلّص العدد إلي 40 خيارًا واعدًا فقط لتحديد التركيبة المثلي.
عندما طبع الباحثون السبيكة وأخضعوها لاختبارات ميكانيكية. تطابقت النتائج مع توقعاتهم. أظهر المعدن المطبوع أداءً مماثلاً لأقوي سبائك الألومنيوم المنتجة بالصب التقليدي.
يعتقد الفريق أن الألومنيوم الجديد القابل للطباعة قد يُسهم في إنتاج مكونات أقوي وأخف وزنًا وأكثر مقاومة للحرارة. منها شفرات مراوح محركات الطائرات النفاثة. تُصنع هذه الشفرات عادةً من التيتانيوم -الذي يزيد وزنه بنسبة 50% وتصل تكلفته إلي عشرة أضعاف تكلفة الألومنيوم -أو من مواد مركبة متطورة.
تقول محدثة طاهري موسوي. التي قادت البحث: إذا استطعنا استخدام مواد أخف وزنًا وعالية القوة. فسيوفر ذلك كمية كبيرة من الطاقة لقطاع النقل.
يقول جون هارت. رئيس قسم الهندسة الميكانيكية بالمعهد. إن فوائد الطباعة ثلاثية الأبعاد تتجاوز مجال الطيران بكثير. الطباعة ثلاثية الأبعاد يمكنها إنتاج أشكال هندسية معقدة. وهذه السبيكة القابلة للطباعة تصلح لمضخات التفريغ المتطورة. والسيارات الفاخرة. وأجهزة تبريد مراكز البيانات.
نُشرت تفاصيل هذا العمل في مجلة المواد المتقدمة.
في الدراسة الجديدة. استكملت طاهري موسوي مشروع دفعة 2022. مُطبقًة أساليب التعلم الآلي للبحث عن سبيكة ألومنيوم أقوي. وقامت هذه الأدوات بتحليل بيانات خصائص العنصر للكشف عن أنماط وعلاقات تغفلها المحاكاة التقليدية.
بتحليل 40 تركيبة فقط. حدد نظام التعلم الآلي تركيب السبيكة الجديدة. وانعكس هذا التركيب علي زيادة المتانة.
اترك تعليق