Berbakal Sistem Jaringan Saraf Buatan, Ilmuwan Ini Bisa Racik Bahan Barang yang Lebih Ampuh

Hitekno.com - Para peneliti dari Don State Technical University (DSTU, Rostov-on-Don di Rusia) mengklaim bahwa jaringan saraf yang mampu memprediksi sifat-sifat polimer ribuan kali lebih cepat daripada program lain akan membantu menciptakan polimer yang lebih tahan dan fungsional.

Polimer adalah senyawa kimia yang terdiri dari banyak molekul yang terikat bersama dalam rantai panjang yang berulang (monomer).

Bahan polimer adalah beberapa yang paling diminati di industri, dengan produk paling populer termasuk kemasan makanan, peralatan makan, botol, benda silikon, ban, dan bahkan perhiasan.

Dilansir dari Sputnik News, polimer baru secara teratur disintesis di Rusia dan di seluruh dunia, tetapi proses mencari tahu sifat-sifatnya, khususnya ketahanannya terhadap suhu tinggi dan berbagai kerusakan, tetap merupakan proses yang melelahkan dan memakan waktu.

Para ahli di Don State Technical University telah menunjukkan, bagaimanapun, bahwa ini membutuhkan penciptaan model matematika yang kompleks, meskipun tidak dapat dengan benar mengidentifikasi semua perubahan dalam materi selama masa pakainya yang panjang.

"Kami telah melatih jaringan saraf kami untuk memprediksi sifat deformasi polimer. Dengan demikian, menjadi mungkin untuk mengetahui kekhasan perubahan deformasi pada material dari waktu ke waktu di bawah pengaruh ketegangan, kompresi, pembengkokan, dan torsi. Kecerdasan buatan memproses data ini ribuan kali lebih cepat daripada algoritma lainnya," kata Anton Chepurnenko, penulis penelitian dan profesor di Departemen Kekuatan Bahan DSTU.

Data yang dihasilkan berdasarkan kurva relaksasi stres teoretis (proses penataan ulang materi selama transisi dari keadaan non-kesetimbangan ke keadaan kesetimbangan) menjadi bahan untuk pelatihan, tambah ilmuwan.

Sekarang, berdasarkan hasil pemrosesan informasi, para peneliti dapat membuat grafik perubahan terperinci dari waktu ke waktu untuk polimer.

Ilmuwan mencatat identifikasi perubahan sifat-sifat mereka sebagai fungsi suhu sebagai sangat berharga. Senyawa polimer melunak pada suhu tinggi, dan sekarang dimungkinkan untuk dengan jelas menetapkan ambang inisiasi deformasi yang diucapkan untuk setiap senyawa.

Chepurnenko yakin bahwa ini akan memungkinkan untuk lebih menentukan ruang lingkup penerapan polimer spesifik dan dapat berkontribusi pada penciptaan senyawa yang lebih stabil. Hasil studi tersebut dipublikasikan dalam jurnal Polymers.

"Jaringan saraf juga membantu dalam menentukan karakteristik polimer sekunder, yang diproduksi dengan mendaur ulang polimer primer. Dengan cara ini kita dapat mengetahui seberapa besar karakteristik zat akan berubah sebagai hasilnya, dan apakah bahan tersebut akan benar-benar aman untuk digunakan dalam kehidupan sehari-hari," kata peneliti.

Pengetahuan terperinci tentang sifat-sifat bahan dapat secara signifikan memperluas bidang penerapannya, ilmuwan percaya. Misalnya, polivinil klorida daur ulang lebih kaku dari aslinya, sehingga dapat digunakan tidak hanya untuk produksi elemen kelongsong tetapi juga untuk struktur yang mengambil beban lebih serius.

Chepurnenko lebih lanjut mencatat bahwa prospek penelitian di masa depan adalah untuk lebih melatih jaringan saraf untuk bekerja dengan beton dan bahan lainnya.

DSTU berpartisipasi dalam program negara "Prioritas-2030" pemerintah Rusia untuk mendukung universitas. Di bawah program pengembangan universitas hingga 2030, DSTU mengimplementasikan proyek strategis "Delapan Titik Pertumbuhan" untuk memastikan pengembangan inovatif berdasarkan pendekatan interdisipliner dengan fokus pada bidang prioritas.