A IA revoluciona a ciência dos materiais: os alunos exploram novos caminhos!

A IA revoluciona a ciência dos materiais: os alunos exploram novos caminhos!

A IA é cada vez mais utilizada como uma ferramenta valiosa na investigação de materiais e suas aplicações. Um exemplo disso é o Grupo de Pesquisa Estudantil de Informática de Materiais do Instituto de Materiais, que forma dois alunos comprometidos, Claas Hardt e Karina Kaidarova. Hardt, que está concluindo mestrado em engenharia ambiental, desenvolveu um programa de IA para classificação de imagens de microestruturas de partículas de pó metálico. Este trabalho inovador está agora a ser continuado por Kaidarova na sua tese de licenciatura, que se centra num material diferente de uma família de materiais diferente. Ela usa os resultados do trabalho de Hardt e do programa de IA desenvolvido para atingir seus próprios objetivos de pesquisa. Isso mostra a estreita conexão entre teoria e prática na ciência dos materiais.

O Grupo de Investigação Estudantil, liderado pelo Dr. Santiago Benito, não só promove o intercâmbio entre estudantes, mas também possibilita potenciais publicações científicas conjuntas. O grupo oferece uma ampla gama de campos de pesquisa, incluindo classificação de microestruturas, que se destaca como um dos quatro focos principais desta pesquisa. Kaidarova estima que, graças ao trabalho preparatório de Hardt, ela não precisa começar do zero, o que encurta significativamente o tempo de desenvolvimento de sua pesquisa.

Métodos inovadores em caracterização microestrutural

O grupo “Caracterização Avançada de Microestrutura”, que faz parte do cenário de pesquisa, trata em profundidade da análise quantitativa da estrutura tridimensional do material. Esta pesquisa utiliza métodos 2D clássicos e técnicas tomográficas modernas. O objetivo é compreender os processos de fabricação dos materiais e identificar estruturas ideais para propriedades específicas. Trabalhos com aços multifásicos e ligas de alumínio fundido são projetos atuais neste grupo. Particularmente digna de nota é a colaboração interdisciplinar com a ciência da computação para desenvolver métodos inovadores de processamento de imagens e classificação de estruturas.

Uma vantagem decisiva destes métodos de análise modernos é a caracterização abrangente da estrutura do material, que permite tirar conclusões sobre as propriedades efetivas do material. Isso leva a uma melhor correlação entre processamento e propriedades, o que é relevante para o desenvolvimento futuro de materiais.

A inteligência artificial como pioneira do progresso

A inteligência artificial desempenha um papel cada vez mais importante na ciência dos materiais e está a mudar fundamentalmente a forma como os materiais são descobertos e as suas propriedades estudadas. O desenvolvimento de processos apoiados pela IA promove a inovação e a eficiência. A IA pode reduzir enormemente o tempo necessário para descobrir novos materiais, muitas vezes em até 70%, ao mesmo tempo que alcança uma precisão de previsão superior a 90%. A IA não é usada apenas para descoberta de materiais, mas também para modelagem preditiva de propriedades e otimização de processos de projeto. Isto tem implicações significativas para desenvolvimentos futuros na ciência dos materiais, à medida que os processos se tornam mais rápidos e precisos.

Kaidarova planeja continuar pesquisando materiais e IA após sua tese de bacharelado e vê o Grupo de Pesquisa Estudantil como uma plataforma valiosa para seu desenvolvimento científico. Hardt também pretende continuar trabalhando no tema classificação de microestruturas em sua tese de mestrado e permanecerá ativamente envolvido no grupo. Os seus esforços colectivos demonstram não só o valor da colaboração interdisciplinar, mas também os avanços significativos que podem ser feitos na aplicação da IA ​​à ciência dos materiais.

Esses desenvolvimentos não são apenas avanços para estudantes individuais, mas também podem ser cruciais para avanços em todo o setor. O Student Research Group é um exemplo do impulso à inovação na pesquisa de materiais, inspirado em tecnologias modernas e na colaboração científica.