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北京前沿科学技术研究院（简称“北前科学院”）成立于2016年9月，北前科学院，是由北京中科光析科学技术研究所，北检（北检）检测技术研究院，标检（北京）质量检测中心等科研单位，组建成立的独立科学科研机构，致力于前沿科学领域的研究与创新人才培养，科学技术转移孵化等，世界前沿新科学普及传播。 更多简介 +
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像杰克逊·波洛克一样，加拿大的机器被训练成一个样子？更具体地说，3D打印可以满足以下独特的技术要求吗？可以准确地打印复杂的形状吗
“我现在想好了，再重复杰克逊·波洛克，再看看他是谁，”L说Mahadevan，哈佛大学应用数学教授Paulson工程与应用科学学院（SEAS），生物与进化生物学教授，艺术与科学学院（FAS）物理学教授
Mahadevanan将物理和机器学习相结合，开发了一种3D打印技术，该技术可以通过利用Pollock在工作中使用的饱和流体不稳定性来快速创建复杂的物理图案，包括Pollock绘画的应用程序
Theresarchis发表于SoftMatter
3和4打印已经彻底改变了制造业，但这一过程非常缓慢
这个问题实际上是物理学液体通过流体动力学的其他规则重新聚集，这意味着当它们从高处落下时，它们会变得不稳定，折叠并折叠在一起你可以在一片绿洲上淋上一滴水来观察这场比赛
二十多年过去了，Mahadevanp提供了一个简单的物理解释，并建议Pollock如何从这个立场直观地理解这些想法
今天，大多数3和4打印技术将喷嘴从表面喷出毫米，但都限制了流体的动力学稳定性
ButMahadevanhasamotto：使用物理学，而不是回避
“我们想开发一种技术，这种技术可以利用折叠和卷取的稳定性，而不是使其失效，”SEA的十位发言人兼第一作者GauravChaudhary说
波洛克通过在地板上涂上油漆和从上面涂、浇、滴和涂油漆，组成了他著名的滴水画总的来说，历史技术是偶然的，但波洛克总是希望他能完成对油漆的控制 被称为“动作绘画”的波洛克在画布上方的空间里创作——在空中创造了一些会落到画布下方的东西 ＜p＞Chaudhary说：“如果你看的是传统的3D打印机，你需要从一个点到另一个点的路径，然后沿着指定的路径放置一些沉积物。”“但波洛克从一个物体上划动油漆的方法意味着，即使他的手在特定的轨迹上移动，油漆也不会随着物体移动，因为重力带来的加速度。所有的运动都可能导致油漆的飞溅。使用这项技术，你可以打印出更大的长度，因为你可以从重力中获得这种自由的加速度。”问题是，如何控制
Tolearn如何操作喷嘴以打印数据距离和控制流体盘绕，MahadevanandChaudhary，以及合著者StephanieChrist，aformerstudentinMahadevannSoftMathLabandA麻省理工学院机械工程教授JohnHart将卷取的物理与深度强化学习相结合，这是一种迭代提高性能的算法方法Mahadevanan使用了由HerbertS的Koumoutsakos开发的技术小WinokurEAS科学与工程计算教授
“通过深度强化学习，模型可以从错误中学习，每次试验都能变得越来越准确，”Chaudhary说使用这项技术，可以获得各种复杂形状的产品，如Pollock和供应商用巧克力糖浆装饰的产品
研究人员为这项研究提供了简单的指导，但该方法可以扩展到包括更复杂的流体，如液体聚合物、糊状物和各种类型的食品
Mahadevan说：“利用物理过程实现功能和结果是智力行为的全部标志，也是工程设计的核心。这个小例子再次表明，理解第一个进化可能有助于我们在这一秒变得更好。”
随着研究的继续，Mahadevanmayok下一步的灵感不在这里
乔达里说：“当你在马的实验室里时，什么都不可能。”这项研究得到了国家科学基金会DMR-2011754本科生和西蒙基金会的支持
来源:
Materials provided by
Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences. Original written by Leah Burrows.
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参考:
2024-01-20
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