Bits de recherche : 12 juillet

Prédire l'orientation des cristaux

Des chercheurs de l'Université de Nagoya et du RIKEN ont formé une IA sur des photographies optiques de silicium polycristallin et l'ont utilisée pour prédire l'orientation des cristaux lors de la fabrication. Ils ont découvert que l'IA prédisait avec succès la distribution de l'orientation des grains.

"Le temps requis pour cette mesure était d'environ 1.5 heure pour prendre des photographies optiques, former le modèle d'apprentissage automatique et prédire l'orientation, ce qui est beaucoup plus rapide que les techniques conventionnelles, qui prennent environ 14 heures", a déclaré Noritaka Usami, professeur au École supérieure d'ingénierie de l'Université de Nagoya. "Il permet également de mesurer des matériaux de grande surface qui étaient impossibles avec les méthodes conventionnelles."

"Il s'agit d'une technologie qui va révolutionner le développement des matériaux", a déclaré Usami. « Cette recherche s'adresse à tous les chercheurs et ingénieurs qui développent des matériaux polycristallins. Il serait possible de fabriquer un système d'analyse d'orientation de matériaux polycristallins qui regroupe une collection de données d'image et un modèle de prédiction d'orientation cristalline basé sur l'apprentissage automatique. Nous nous attendons à ce que de nombreuses entreprises traitant des matériaux polycristallins installent de tels équipements. »

Compter avec du caoutchouc

Des chercheurs de l'Université de Leiden et de l'AMOLF Amsterdam ont créé un bloc de caoutchouc qui peut compter jusqu'à dix et se souvenir de l'ordre dans lequel il est pressé.

Le métamatériau mécanique est un morceau de caoutchouc souple avec 22 faisceaux par paires. Lorsqu'elles sont initialement poussées, les barres se plient vers la gauche, à l'exception de la première, qui se plie vers la droite. «Cette première barre pousse ensuite la paire suivante vers la droite et celle-ci se déplace d'une position à chaque fois que vous poussez le matériau. C'est ainsi que le matériel compte jusqu'à dix », a déclaré Lennard Kwakernaak, doctorant à l'Université de Leiden.

Le métamatériau en caoutchouc. (Crédit : Charlotte Ellerman / Université de Leiden)

La barre et sa position peuvent être comparées à un peu, ont noté les chercheurs. « Il n'est pas facile de concevoir la structure pour qu'elle réponde comme nous le souhaitons. Compter est le calcul le plus simple que nous ayons pu trouver, c'était donc un point de départ logique », a poursuivi Kwakernaak. "En cours de route, j'ai découvert que vous pouvez provoquer différentes réactions dans le caoutchouc en poussant avec différents niveaux de force. En expérimentant cela, j'ai pu créer un métamatériau qui ne compte jusqu'au bout que si vous appuyez dessus dans le bon ordre, avec la bonne force. Une sorte de serrure, en d'autres termes.

Selon les chercheurs, deux applications potentielles sont le comptage de voitures de différentes catégories de poids roulant sur un pont ou les podomètres. "Le gros avantage est que ces métamatériaux mécaniques sont bon marché, robustes et nécessitent peu d'entretien", a déclaré Kwakernaak. "Cela les rend intéressants pour toutes sortes d'applications."

Ensuite, ils prévoient de concevoir une structure plus compliquée, où il y a interaction entre voisins non seulement dans une direction, mais dans un plan. Kwakernaak a noté: "Ce serait en fait un simple ordinateur."