Precyzyjny ultrawytrzymały druk 3D
Szwajcarscy naukowcy przedstawili innowacyjną technikę, która umożliwia ultrawytrzymały druk 3D, dzięki któremu można uzyskać niezwykle gęste i mocne, a zarazem precyzyjne struktury metalowe i ceramiczne. Mają znaleźć zastosowanie w technologiach energetycznych, biomedycznych czy katalizatorach.
Niektóre struktury wykonane z żelaza, srebra i miedzi nową metodą, wytrzymują ok. 20 razy większe obciążenia niż analogiczne konstrukcje
.Tę metodę trójwymiarowego druku naukowcy z Politechniki Federalnej w Lozannie opisali na łamach pisma „Advanced Materials”.
Opiera się ona na tradycyjnej metodzie fotopolimeryzacji, w której światłoczułą żywicę wylewa się do zbiornika i selektywnie utwardza w wybranych miejscach za pomocą lasera czy światła UV.
Jednak materiały otrzymywane tym sposobem są często porowate, deformują się podczas utwardzania i mają ograniczoną trwałość. Naukowcy z EPFL zamiast tego zaczynają od utworzenia rusztowania z hydrożelu, do którego w wybranych punktach dodają sole metali.
W kolejnych etapach metale są przekształcane w nanocząstki i tworzą w ustaloną wcześniej strukturę. Usuwają żel termicznie, pozostawiając końcowy obiekt – metal lub ceramikę z tlenków metali, o kształcie zgodnym z pierwotnym wzorem.
Badania wykazały, że niektóre struktury wykonane z żelaza, srebra i miedzi nową metodą, wytrzymują ok. 20 razy większe obciążenia niż analogiczne konstrukcje wytworzone wcześniejszymi metodami.
Metoda pozwala także na dużą uniwersalność – do tego samego żelu można dodawać różne metale lub rodzaje ceramiki. Daje to szeroki wachlarz zastosowań – podkreślają badacze.
Ultrawytrzymały druk 3D umożliwia wytwarzanie wysokiej jakości metali i ceramiki
.Potencjał tego podejścia jest szczególnie obiecujący, jeśli chodzi o produkcję zaawansowanych konstrukcji 3D, takich jak struktury o dużej powierzchni, lekkie i odporne elementy działające w urządzeniach energetycznych, katalizatorach czy systemach chłodzenia.
„Nasza praca nie tylko umożliwia wytwarzanie wysokiej jakości metali i ceramiki za pomocą dostępnego, taniego druku 3D, lecz także wskazuje na nowy paradygmat w technikach przyrostowych – taki, w którym wybór materiału następuje po wydrukowaniu obiektu, a nie przed nim” – mówi Daryl Yee, autor badania.
Naukowcy zamierzają dalej udoskonalać ultrawytrzymały druk 3D, aby jeszcze zwiększyć gęstość materiału i skrócić czas produkcji.
Pięć filarów rozwoju sztucznej inteligencji w Polsce
Polska przespała ostatnie siedem lat i chyba nadal się nie obudziła. Nie ma nas na mapach najważniejszych klastrów rozwijających naukę i technologię. Dane Eurostatu wykorzystania technologii AI w przedsiębiorstwach pokazują, że jesteśmy na końcu rankingu krajów EU, tylko przed Rumunią – pisze prof. Włodzisław DUCH.
Ministerstwo Cyfryzacji opracowało dokument „Polityka rozwoju sztucznej inteligencji w Polsce do 2030 roku” (64 strony). Pod koniec roku 2020 uchwalono podobny dokument „Polityki dla rozwoju sztucznej inteligencji w Polsce od roku 2020” (71 stron). Za obydwa dokumenty odpowiada „minister właściwy do spraw informatyzacji”, czyli Ministerstwo Cyfryzacji. Celem jest wskazanie działań, które wzmocnią pozycję Polski na arenie międzynarodowej jako jednego z liderów “Kontynentu AI”.
Oczywiście było już wiele innych dokumentów strategicznych dotyczących cyfryzacji, rozwoju gospodarki, opieki zdrowotnej, w tym opracowanie „Resortowa Strategia Sztucznej Inteligencji do roku 2039” (MON). To ambitne cele, ale nie mamy obecnie wyobrażenia o tym, jak daleko zajdzie sztuczna inteligencja w ciągu następnych 2-3 lat. Dlatego potrzebujemy strategii adaptacyjnej, dostosowującej się do zmieniającej się sytuacji, w której co miesiąc mamy nowe systemy AI o coraz większych możliwościach.
Kluczem staje się adaptacja, stworzenie takich warunków, w których „Efektywna współpraca nauki, sektora publicznego oraz biznesu umożliwi rozwój i implementację najnowszych technologii cyfrowych oraz odpowiednie ich wykorzystywanie”, jak słusznie czytamy w opracowaniu polityki rozwoju na następne 5 lat. Dokument ten powstał w oparciu o kilka opracowań, w tym raportu „Gdzie jest polska nisza AI i jak ją wykorzystać” (Polski Instytutu Ekonomiczny), „Rekomendacji merytorycznych do dokumentu Polityka Rozwoju Sztucznej Inteligencji w Polsce 2025-2030” (GRAI, Grupa Robocza ds. Sztucznej Inteligencji), studium SMART, „Transformacja Polski dzięki wykorzystaniu inteligentnych rozwiązań cyfrowych”, i kilku innych opracowań.
Wiedząc, jak złożonym zagadnieniem jest cyfryzacja, a w szczególności jak szybko rozwija się sztuczna inteligencja, warto się zastanowić nad propozycją konkretnych działań. W 2008 roku Unia Europejska powołała Europejski Instytut Innowacji i Technologii (EIT), z siedzibą w Budapeszcie, którego zadaniem jest integracja badań naukowych, biznesu i sektora publicznego. To model znany jako “trójkąt wiedzy”, KIC, Knowledge and Innovation Communities. Powstało osiem takich wspólnot wiedzy, zajmujących się wielkimi wyzwaniami: klimatem, energią, materiałami, zdrowiem, żywnością, transportem, produkcją przemysłową i cyfryzacją. Polska bierze w nich udział, ale próżno szukać wzmianki o takich działaniach w dokumentach na temat polityki rozwoju AI. Wspomniano tylko, że „Efektywna współpraca nauki, sektora publicznego oraz biznesu umożliwi rozwój i implementację najnowszych technologii cyfrowych oraz odpowiednie ich wykorzystywanie.”
W 2015 roku zostawiłem nowej ekipie MNiSW 13 stron uwag na temat najważniejszych spraw dotyczących nauki, innowacji, współpracy międzynarodowej i informatyzacji. Niestety troska o rozwój naszego kraju nie jest zwykle priorytetem dla odchodzącej władzy, która stara się utrudnić nowej ekipie realizację toczących się działań. Nic dziwnego, że autorzy kolejnych strategii o działaniach toczących się od kilkunastu lat nie wspominają. W rozwój wspólnot wiedzy zainwestowano spore środki, zarówno z programów EIT jak i krajowych, warto więc zrobić przegląd wyników i wykorzystać je w obecnej polityce rozwoju.
Obecne propozycje są nakierowane przede wszystkim na wdrażanie istniejących systemów AI w firmach. Jednak szerokie zastosowania AI w konkretnych obszarach będą wymagać dalszego rozwoju, a nie tylko implementacji znanych algorytmów. Bez tego znowu zajmiemy się zakupem licencji od dużych firm i budową traktorów w systemie miar imperialnych.
Bez zabawy Faradaya z cewkami i magnesami nie mielibyśmy dzisiaj prądu. Bez teorii Heisenberga i Schrödingera nie byłoby mechaniki kwantowej, na której oparta jest cała technologia półprzewodników. Bez matematyki nie byłoby podatków (no, może tym byśmy się nie martwili). Nie powinniśmy zapominać o naukach podstawowych, tworzących fundamenty dla nowych technologii. Rozwój sztucznej inteligencji to przede wszystkim nowe algorytmy, które umożliwiły analizę obrazów i innych sygnałów (sieci konwolucyjne), zrozumienie i generację tekstów (GPT, generatywne transformery), tworzenie obrazów i muzyki (modele dyfuzyjne), głębokie rozumowanie (grafy wiedzy). Obecne postępy tylko w niewielkiej części związane są z nowym sprzętem i budową centrów danych, w większym stopniu to coraz lepsze algorytmy. Warto inwestować w informatykę, nie tylko w technologie obliczeniowe.
Tekst dostępny na łamach Wszystko co Najważniejsze: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/prof-wlodzislaw-duch-sztuczna-inteligencja-w-polsce
PAP/MB
