นักวิจัยจีนพัฒนาแพลตฟอร์มขับเคลื่อนด้วย AI ยกระดับนวัตกรรมวัสดุทางทะเล

คณะนักวิจัยจีนเปิดตัว “แพลตฟอร์มนักวิทยาศาสตร์วัสดุทางทะเลแบบหุ่นยนต์” (Robotic Marine Materials Scientist Platform) ซึ่งเป็นระบบการผลิตอัจฉริยะที่ช่วยยกระดับประสิทธิภาพการวิจัยและพัฒนาวัสดุได้อย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเทียบกับแนวทางการวิจัยแบบดั้งเดิม

การวิจัยวัสดุแบบดั้งเดิมเผชิญกับข้อจำกัดสำคัญมาอย่างยาวนาน 2 ประการ ได้แก่ ข้อมูลการทดลองวัสดุทางทะเลที่มีคุณค่าจากการทดลองที่ไม่ประสบความสำเร็จมักสูญหายไป ส่งผลให้เป็นอุปสรรคต่อการฝึกฝนแบบจำลองปัญญาประดิษฐ์ (AI) ขณะที่การปฏิบัติงานด้วยมือซ้ำ ๆ ต้องใช้เวลามากและอาจก่อให้เกิดข้อผิดพลาด

เพื่อแก้ไขความท้าทายดังกล่าว นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีและวิศวกรรมวัสดุหนิงโป สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ได้พัฒนา “แพลตฟอร์มนักวิทยาศาสตร์วัสดุทางทะเลแบบหุ่นยนต์” สำหรับการวิจัยวัสดุที่ใช้ในสภาพแวดล้อมทางทะเลอันรุนแรง ซึ่งมีทั้งอุณหภูมิสูง ความดันสูง ความเร็วสูง ความเค็มสูง และความชื้นสูง

แพลตฟอร์มดังกล่าวตั้งอยู่ภายในห้องปฏิบัติการอัจฉริยะขนาด 400 ตารางเมตร สามารถดำเนินกระบวนการทั้งหมดแบบอัตโนมัติ ตั้งแต่การออกแบบ การเตรียมวัสดุ การทดสอบ ไปจนถึงการป้อนข้อมูลย้อนกลับ โดยหุ่นยนต์จะทำหน้าที่เสมือน “นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุ” และปฏิบัติงานเหล่านี้ได้อย่างอัตโนมัติ ช่วยเร่งวงจรการสร้างสรรค์นวัตกรรมวัสดุได้อย่างมาก

แพลตฟอร์มนี้ทำงานร่วมกับผู้ช่วย AI “MarineMat AI” เพื่อสร้างระบบวิจัยและพัฒนาแบบวงจรปิด ครอบคลุมตั้งแต่การออกแบบด้วย AI การผลิตแบบอัตโนมัติ การวิเคราะห์คุณลักษณะของวัสดุ และการป้อนข้อมูลย้อนกลับ ทั้งยังสามารถบันทึกและจัดระเบียบพารามิเตอร์จากการทดลองทั้งหมดโดยอัตโนมัติ เพื่อนำไปใช้ปรับปรุงแบบจำลองอย่างต่อเนื่อง โดย AI มีความแม่นยำในการคาดการณ์มากกว่าร้อยละ 90

ด้วยแพลตฟอร์มดังกล่าว คณะนักวิจัยได้พัฒนาวัสดุผสมเซอร์เมท หลายองค์ประกอบชนิดใหม่ ซึ่งมีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิและการสึกหรอได้อย่างยอดเยี่ยม โดยมีสมรรถนะด้านคุณสมบัติเชิงกลและการเสียดสีสึกหรอดีกว่าวัสดุแบบสามองค์ประกอบทั่วไปมากกว่าร้อยละ 30

วัสดุชนิดใหม่นี้ยังถูกนำไปผลิตเป็นหัวเจาะแบบเกลียว ซึ่งได้ถูกนำไปใช้งานในหลุมสำรวจวิทยาศาสตร์ “ชวนเค่อ-1” (Chuanke-1) ในเมืองเซินเจิ้น ทางตอนใต้ของจีน ที่ระดับความลึกระหว่าง 7,500-10,000 เมตร