New material stronger than titanium and lighter than foam/Nuevo material más fuerte que el titanio y ligero como la espuma

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Whether or not we will one day create Artificial General Intelligence (AGI), there is no doubt that in some disciplines, AI models are already capable of great feats, such as the creation of new materials. Their ability to analyze large volumes of data, identify patterns, and predict the properties of new compounds greatly accelerates innovation.

Independientemente de que algún día lleguemos a crear una Inteligencia General Artificial (AGI), no cabe duda de que en algunas disciplinas los modelos de inteligencia artificial ya son capaces de grandes proezas, como es el caso de la creación de nuevos materiales. Su capacidad para analizar grandes volúmenes de datos, identificar patrones y predecir propiedades de nuevos compuestos acelera enormemente la innovación.

Now, a group of researchers from the University of Toronto's Faculty of Applied Science and Engineering has used machine learning algorithms to optimize structures at the nanometer level, something that would be nearly impossible with traditional methods. They have succeeded in creating a material stronger than steel but as light as polystyrene.

Ahora un grupo de investigadores de la Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de la Universidad de Toronto, han utilizado algoritmos de aprendizaje automático para optimizar las estructuras a nivel nanométrico, algo que sería casi imposible con métodos tradicionales. Con ello han conseguido crear un material más fuerte que el acero pero ligero como el poliespán.

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The material is constructed from tiny blocks of carbon, assembled into complex 3D structures called nanolattices, measuring a few hundred nanometers. The optimized designs were created using a two-photon 3D printer at the University of Texas at Austin's Centre for Research and Application in Fluid Technologies (CRAFT).

El material se construye a partir de bloques diminutos de carbono, ensamblados en complejas estructuras 3D llamadas nanoredes (nanolattices), que miden unos pocos cientos de nanómetros. Los diseños optimizados se materializaron utilizando una impresora 3D de dos fotones en el Centro para la Investigación y Aplicación en Tecnologías de Fluidos (CRAFT) de la U of T.

The optimized nanolattices were shown to be more than twice the strength of existing designs, withstanding a stress of 2.03 megapascals per cubic meter per kilogram of its density, making it five times stronger than titanium but with an extremely low density, making it as light as foam.

Las nanoredes optimizadas demostraron tener más del doble de la resistencia de los diseños existentes, soportando una tensión de 2.03 megapascales por cada metro cúbico por kilogramo de su densidad, lo que lo hace cinco veces mas resistente que el titanio pero con una densidad extremadamente baja, lo que lo convierte en algo tan ligero como la espuma.

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Compared to other similar materials such as aerographene and aerographite, known for their extreme lightness, this new material stands out for having achieved significantly higher specific strength (strength relative to its weight), even surpassing titanium in this metric. The key to this breakthrough lies in the optimized nanoscale design achieved through artificial intelligence and advanced manufacturing techniques.

Si se compara con otros materiales similares como el aerografeno y el aerografito, conocidos por su extrema ligereza, este nuevo material destaca por haber alcanzado una resistencia específica (resistencia en relación con su peso) significativamente mayor, incluso superando al titanio en esa métrica. La clave de este avance está en el diseño optimizado a nanoescala logrado mediante inteligencia artificial y las técnicas de fabricación avanzadas.

This super-light and strong material has a host of interesting applications, especially in industries where the strength-to-weight ratio is key. It can reduce the weight of airplanes, satellites, and rockets, improving fuel efficiency and reducing launch costs, or create lighter and stronger structures for buildings and bridges, which would facilitate their construction and increase their durability.

Este material súper ligero y resistente tiene un montón de aplicaciones interesantes, sobre todo en industrias donde la relación peso-resistencia es clave. Puede reducir el peso de aviones, satélites y cohetes, mejorando la eficiencia del combustible y reduciendo costos de lanzamiento o crar estructuras más livianas y resistentes para edificios y puentes, lo que facilitaría su construcción y aumentaría su durabilidad.

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https://phys.org/news/2025-01-machine-3d-yield-steel-strong.html

https://www.elconfidencial.com/tecnologia/novaceno/2025-02-04/material-ultraligero-acero-espuma-aviones_4056392/