卡耐基梅隆大學(xué)（CMU）的研究人員研發(fā)出一種算法，Expert-Guided OpTImizaTIon (EGO)-專家引導(dǎo)優(yōu)化法，能夠?qū)涃|(zhì)材料的3D打印參數(shù)進(jìn)行排序?qū)Ρ龋赃x定最優(yōu)的打印方案。該算法可以將專家的判斷和3D打印機(jī)的優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)合起來，加速新材料的開發(fā)。

無限可能

眾所周知，可用材料的限制仍舊是目前增材制造技術(shù)所面臨的障礙之一。然而材料開發(fā)完成之前，研究人員都會面臨著數(shù)以萬計的可能性。

        參數(shù)的細(xì)微變化，會導(dǎo)致數(shù)百萬種不同的組合，在探索新材料的使用時，采用一定的算法將可能性縮減到可控范圍內(nèi)，對研究的發(fā)展有著巨大的幫助。

CMU的專家方法

在EGO算法中，最初的參數(shù)由材料學(xué)專家對材料所具有的確定特性來設(shè)定，輸入?yún)?shù)后，算法將針對該特性對所有潛在的設(shè)置進(jìn)行考量，確保設(shè)置達(dá)到“局部最優(yōu)”。然后由專家對局部最優(yōu)設(shè)置進(jìn)行考量，通過縮小范圍來找到“完美”的解決方案。

高保真生物材料

作為例證，研究小組使用EGO算法打印出了由PDMS和環(huán)氧樹脂制成的復(fù)雜物體，打印過程采用Freeform Reversible Embedding (FRE)技術(shù)，該技術(shù)針對生物材料的3D打印設(shè)計，可以制造細(xì)胞支架和支撐性組織結(jié)構(gòu)。

據(jù)研究人員稱，通過EGO算法和FRE技術(shù)相結(jié)合，打印出的產(chǎn)品能夠達(dá)到從未有過的精細(xì)度和保真度。