La scoperta di nuovi nanomateriali apre nuove frontiere nell'ingegneria dei materiali, offrendo opportunità per ripensare l'interazione con il mondo a livello nanoscopico. Il professor Qian Chen, dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign, ha guidato una ricerca sulla dinamica dei fononi in nanomateriali autoassemblati.
Il team di ricerca ha utilizzato la microscopia elettronica in fase liquida per osservare i percorsi vibrazionali delle nanoparticelle, rivelando le strutture delle bande fononiche. Questa tecnica permette di studiare i materiali nel loro ambiente naturale, aprendo nuove prospettive per la scienza dei materiali.
L'intelligenza artificiale (AI) sta diventando uno strumento per accelerare la progettazione di nuovi materiali. L'AI può identificare modelli e relazioni che richiederebbero anni di sperimentazione. I modelli di machine learning possono prevedere risultati per nuovi sistemi in pochi secondi, eguagliando la precisione dei metodi tradizionali.
I nanomateriali potrebbero avere un impatto significativo in diversi settori. La capacità di controllare la materia a livello nanoscopico offre la possibilità di sviluppare materiali più efficienti.
La ricerca sui nanomateriali si concentra sull'imaging, la comprensione e l'ingegnerizzazione di materiali a livello nanoscopico. Tecniche innovative come la microscopia elettronica in fase liquida catturano processi dinamici in tempo reale.
Lo sviluppo di materiali compositi beneficia dell'AI, riducendo i tempi di progettazione. L'integrazione di leggi fisiche nei modelli di AI consente previsioni più accurate sul comportamento dei materiali.
I nanomateriali offrono potenziali applicazioni nell'assorbimento degli urti, nella guida dell'energia acustica e ottica e nello sviluppo di dispositivi informatici ad alte prestazioni.