أداة ذكاء اصطناعي تتنبأ بمقاومة الحريق للمواد الجديدة

كشف باحثون في معهد IMDEA لعلوم المواد بإسبانيا عن نظام ذكاء اصطناعي جديد قادر على التنبؤ بدقة بمقاومة الراتنجات الإيبوكسية للحريق، وهو بوليمر يُستخدم على نطاق واسع في قطاعات البناء والسيارات والإلكترونيات والفضاء. ويأتي هذا الابتكار، الذي نُشر في مجلة البوليمرات والتدهور والاستقرار، لمواجهة التحدي الأمني الخطير الناتج عن قابلية هذه الراتنجات للاشتعال، لا سيما في التطبيقات الحرجة. وأدت الباحثة الدكتورة كيونغ تان، ضمن برنامج ماريا سكودوفسكا كوري، بالتعاون مع البروفيسور داي يي وانغ، إلى تطوير نموذج تعلم آلي تم تدريبه على مجموعة بيانات شاملة تضم 510 عينات مركبة من الإيبوكسي مُدمجة بمثبطات حريق قائمة على الفوسفور. وعلى عكس أساليب التطوير التقليدية التي تعتمد على دورات تجريبية مكلفة وطويلة وحساسة للظروف المخبرية، يحلل هذا النظام الذكي البنى الجزيئية وتكوينات المواد والمتغيرات الرئيسية للتنبؤ بمؤشرين حاسمين لأداء مقاومة الحريق: تصنيف UL-94 للاشتعال الرأسي، ومؤشر الأكسجين المحدد (LOI). ويقيس تصنيف UL-94 سلوك الاحتراق تحت مصدر إشعال موحد، بينما يحدد مؤشر LOI الحد الأدنى من تركيز الأكسجين اللازم لاستمرار الاشتعال، مما يوفر معاً صورة شاملة وموثوقة حول الأداء الفعلي للمادة. وتتجلى الابتكار الرئيسي للنظام في إطار تقييم متكامل يترجم مخرجات الذكاء الاصطناعي إلى نظام تصنيف لغوي واضح يتألف من أربع مستويات (ممتاز، جيد، متوسط، ضعيف)، مما يمكّن المهندسين ومصممي المواد من اتخاذ قرارات سريعة ومدعومة علمياً عند اختيار أو تطوير البوليمرات المقاومة للحريق. وقد خضع النموذج بالفعل لاختبارات تحقق خارجية ناجحة، أكدت متانته وقابليته للتطبيق المباشر في البيئات الصناعية. وتعتزم مجموعة أبحاث البوليمرات عالية الأداء ومثبطات الحريق في معهد IMDEA توسيع قاعدة البيانات ليشمل أنواعاً أخرى من البوليمرات ومركبات مثبطة للحريق. ومن المتوقع أن تُسهم هذه التقنية بشكل مباشر في رفع معايير السلامة في بطاريات المركبات الكهربائية والمكونات الإلكترونية ومقصورات الطائرات ومواد البناء، مما يسرع وتيرة تطوير مواد مركبة صناعية أكثر أماناً وكفاءة.