Исследования являются важным шагом к достижению целей, таких как цели Инициатива «Старсшот»Основан предпринимателем Юрием Милнером и покойным физиком Стивеном Хокингом. Цель состоит в том, чтобы использовать лазеры на земле, чтобы поставить сотни богатых на счетчиков, несущих космический корабль размером с чип. По словам исследователей, этот новый дизайн Lightail может быть настроен на шкалу метра довольно легко, и по управляемой цене.
Для своего дизайна команда использовала одноразовый нитрид кремния, световой и высокий материал сопротивления, который хорошо подходит для дизайна светового хвоста. Затем исследователи работали, чтобы максимизировать свою отражательную способность, минимизируя его вес. Отражательная способность поверхности определяет количество легкого давления, созданного за парусом, что, в свою очередь, определяет с какой скоростью он может ускорить. В то же время, более легкий материал требует меньшей прочности для ускорения, поэтому меньшая масса эквивалентна большей скорости.
Процесс оптимизации состоял в зачатии шаблона отверстий в нанометрическом масштабе — миллиарды из них через поверхность материала с диаметрами меньше длины волны света. Команда Бессы, в том числе доктор философии Брауна. Студент Shunyu Yin, использовал новый метод искусственного интеллекта, который они разработали для оптимизации формы и размещения отверстий для повышения отражательной способности и снижения веса.
После того, как у них был оптимизированный дизайн, команда, возглавляемая Norte в Tu Delft, пошла на работу, производя его в лаборатории.
«Мы разработали новую газовую гравировку, которая позволяет нам аккуратно удалить материал под парусами, оставляя только парус», — сказал Норте. «Если паруса сломаются, это, вероятно, во время производства. Как только паруса будут приостановлены, они на самом деле довольно надежны. Эти методы были разработаны только для Tu Delft».
По словам исследователей, производство этой конструкции традиционными методами было бы дорого и занято до 15 лет. Но, используя методы NORTE, производство заняло около дня и на тысячи раз дешевле. Результатом является мембрана, которая, по мнению исследователей, имеет самый высокий коэффициент внешнего вида — длина в масштабе сантиметров, но с толщиной в нанометрическом масштабе — от любой конструкции света на сегодняшний день. Исследователи надеются, что их методы не только помогут людям достичь звезд, но и раздвинуть границы нанометрической инженерии.
«Новые методы автоматического обучения и оптимизации, которые мы использовали здесь, очень общие», — сказала Бесса. «Мы могли бы использовать их, чтобы создать много разных вещей для разных целей. Это действительно начало. Мы можем решить инженерные проблемы, которые до сих пор были нерастворимыми».
Исследования были профинансированы Европейским Союзом (ERC, ELS, 101042855) и ограничениями без ограничений I2 Чтобы согласиться.
