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企信京牌 ，阿贡应用材料部门（AMD）研究团队通过统计和机器学习，实现框架喷雾热解优化，以创造性能更好的材料，并推进制造业发展。
（图片来源：阿贡实验室）
利用火焰喷雾热解技术，可以大规模生产纳米材料，而这又是生产各种工业材料的关键，如化学催化剂、电池电解液/正极和颜料。AMD智能材料设计主管Marius Stan表示：“科学家们将化学物质置入火焰中，等待粒子最后出现。这些粒子具有重要特性，可用于各种应用。”
研究人员探讨，如何利用先进的统计技术来改变材料的化学成分，并调整机器参数。计算材料科学家Noah Paulson、负责实验室火焰喷雾热解的首席材料科学家Joe Libera和Stan表示：“为了改变粉末品质，我们决定研究二氧化硅的生产方式。我们发现，我们可以通过机器学习来控制火焰喷雾热解装置中的输入，并获得理想结果。虽然这很复杂，而且有很多不同的输入方式。”
Paulson表示，之所以选择二氧化硅，是因为它非常适合计算建模。此项研究发现或将催生大量的改进材料，比如电池电极。“如果你有一辆车，而且想使其单次充电续航里程增加一倍，就需要更好的电池材料。这就是在这些应用中限制我们的地方。”
人工智能在研究中起到的作用尤其值得关注。Stan指出，这个项目的分析水平如此复杂，想要一个人完成几乎是不可行的。“我们可以创造出一种算法和软件，即使比不上人类，也可以控制一个过程。这其中涉及到许多参数，利用人工智能可以帮助我们的大脑处理这些信息。”
Paulson对此表示赞同。他说：“这项技术的核心在于机器学习，它能帮助我们在没有人工投入的情况下优化加工条件。我们通过一天的实验，基本就能找到(我们想要的)颗粒大小最佳分布情况，而不是数周。”
Paulson和Stan表示，在实验和计算两方面，未来均有可能进一步研究。就制造和工程研究机构而言，研究团队的成员希望能与行业伙伴合作，探讨如何使项目软件更好地控制火焰喷雾热解中的燃烧和化学过程。与此同时，他们希望，阿贡即将推出的高性能超级计算机Aurora有助于完成密集型计算工作。
Paulson相信，此项研究将提高优质材料生产能力，并有望推动不同技术领域发展。他表示：“材料才是真正的瓶颈。如果我们能找到一种方法，将实验室中的研究成果转化为能够以合理成本制造的材料，那么我们就能使这些技术成为世界真正需要的技术。”
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