A Torontói Egyetem kutatói egy áttörést hozó anyagot fejlesztettek ki, mely ezt az ellentmondást látszólag feloldja, hiszen azt a legnehezebb elérni, hogy egy anyag egyszerre legyen szilárd és a rugalmas. Gondoljunk csak a kerámiákra, melyek rendkívül kemények és hőállók, viszont könnyen törnek. Ez a felfedezés jelentős hatással lehet az űriparra, a légi közlekedésre és a járműgyártásra, ahol a szerkezetek szilárdsága és tömege kritikus tényező, így pedig csökkenthetik az üzemanyag felhasználását és növelhetik a szerkezetek élettartamát. Az anyag lehetővé teszi a könnyebb, biztonságosabb és energiahatékonyabb járművek tervezését. Emellett az építőiparban és a jövő ultrakönnyű, mégis rendkívül strapabíró eszközeinek fejlesztésében is megtalálható lesz, hiszen a korábban alkalmazott megoldásoknál sokkal ellenállóbb.

A kutatók nem hagyományos módon közelítették meg a problémát. Az anyagot mesterséges intelligencia (MI) segítségével tervezték meg, mely rengeteg variációt generált és tesztelt, hogy megtalálják a legjobbat. A cél az volt, hogy egy olyan anyagot hozzanak létre, amely felülmúlja az alumíniumot és a titánt, miközben rendkívül könnyű marad. A nanotechnológia segítségével a szakemberek apró, 300—600 nanométeres rudakból álló rácsot hoztak létre, mely 18,75 millió egyedi egységet tartalmazott. Ezt a polimert magas hőmérsékleten üveges anyaggá alakították, és az így kapott nanoháló ötször nagyobb terhelést visel el, mint a titán. Az anyag különlegessége, hogy a szénacél erejével vetekszik, mégis olyan könnyű, mint a hungarocell. (Ha az abszolút szilárdságot nézzük, a legjobb szénacélok erősebbek lehetnek a tiszta titánnál, de nehezek, ezért a súlyarányos erő tekintetében a titán egyértelműen jobb, mivel csaknem kétszer erősebb, azonos tömeg esetén.) A mesterséges intelligenciával tervezett nanorácsok a titán szilárdságát is felülmúlják, így jelentős üzemanyag-megtakarítást eredményezhetnének. Egy modern utasszállító repülőgépen 15-20 tonnányi titán van. Ha ezzel az anyaggal helyettesítenének csak 15 tonnát, az éves szinten több mint 1200 tonnával csökkenthetné az üzemanyag-felhasználást egyetlen gépnél, ami jelentős gazdasági és környezeti előnyökkel járna.

Csakhogy mint minden új technológiánál, itt is további fejlesztésekre van szükség. A laboratóriumi eredmények ígéretesek, de a tömeggyártás még jelentős kihívásokat rejt. A kutatók célja, hogy tovább növeljék az anyag előnyös tulajdonságait, miközben ipari méretekben is megoldják a gyártást. Néhány évtizede már láthattunk egy hasonló áttörést a szén nanocsövek esetében, melyek szintén rendkívüli szilárdságot és könnyűséget ígértek, ám a gyakorlati alkalmazásuk akadályokba ütközött, elsősorban az előállítás nehézségei miatt. Ezúttal remélhetőleg sikerül túllépni ezeken a problémákon, és az új nanorácsos anyag valóban forradalmasíthatja a repülőgépgyártást, az autó- és az építőipart.

Ebből a példából láthatjuk, hogy a mesterséges intelligencia és a nanotechnológia kombinációja milyen izgalmas lehetőségeket rejt az anyagtudományban. Az új anyag nem csupán erősebb és könnyebb, hanem szerkezetében is teljesen eltér a hagyományos fémektől és műanyagoktól. A jövőben olyan innovatív anyagok válhatnak elérhetővé, amelyekről korábban csak álmodni mertünk.

Ha a kutatóknak sikerül megoldaniuk a tömeggyártás kihívásait, ez a technológia nemcsak átalakíthatja a mérnöki világot, hanem egy új korszak hajnalát is elhozhatja az anyagtudományban, ahol a könnyedség és a szilárdság többé nem kizárják, hanem kiegészítik egymást.