Метаматериалы для "плаща-невидимки"

Метаматериалы - это искусственные материалы, разработанные так, чтобы их свойства не встречались в природных материалах, и они наиболее известны как материалы для «плаща-невидимки», часто используемого в играх и произведениях научной фантастики.

Точно создавая искусственные атомы, длина которых меньше длины волны света, и контролируя поляризацию и вращение света, создаются новые оптические свойства, которые не встречаются в природе.

Искусственный интеллект создает метаматериалы, используемые в «плаще-невидимке». Это схемы и искусственные нейронные сети, которые могут проектировать структурные параметры и материал одновременно. Когда вводятся желаемые оптические свойства (спектр электрического/магнитного диполя), каждая толщина и типы материалов трехслойной наночастицы "ядро-оболочка" предоставляются в качестве выходных данных.

Чтобы получить правильный материал, требуются многочисленные попытки, случаются и неудачи; однако ожидается, что ИИ предоставит решение этой проблемы.

Исследователи из департамента машиностроения и химического машиностроения POSTECH совсем недавно разработали конструкцию с более высокой степенью свободы, которая позволяет произвольно выбирать материалы и проектировать фотонные структуры.

ИИ можно обучать с помощью огромного количества данных, и он может изучать конструкции различных метаматериалов и корреляцию между фотонными структурами и их оптическими свойствами. Используя этот процесс обучения, он может обеспечить метод проектирования, который создает фотонную структуру с желаемыми оптическими свойствами.

Профессор Ро и его группа научили ИИ проектировать произвольные фотонные структуры и дали дополнительный уровень свободы дизайна, классифицируя типы материалов и добавляя их в качестве фактора проектирования, что позволило разработать соответствующие материалы для определенных оптических свойств. Результаты показали, что он обладает идентичными оптическими свойствами, введенными в искусственную нейронную сеть.

Это исследование позволило довести его до более высокой степени свободы при проектировании, но новый дизайн по-прежнему требует от пользователей ввода определенных проблемных настроек.

Иногда это приводило к неправильным конструкциям и, следовательно, делало невозможным производство нужных метаматериалов.

Фото: news.sputnik.ru