美國科學家獲得 630 萬美元資助，將回收金屬轉化為高性能部件，利用人工智能（AI）和先進的 3D 打印技術，這是一項可能改變增材製造的雄心勃勃的計劃。
這項名為「Rubble to Rockets」的計劃由國防高級研究計劃局（DARPA）資助，將由馬薩諸塞州的伍斯特理工學院（WPI）研究人員執行。
該項目旨在重新定義在資源有限的環境（如戰場或偏遠的搜尋與救援地點）中的增材製造，並應用機器學習方法識別如回收金屬和混合合金等材料。
該計劃還深入探討了材料在熔化、混合和 3D 打印成強大可靠的新部件之前的相互作用和結合方式。
這種新方法不同於傳統的 3D 打印技術，後者需要精確控制材料及反覆測試和調整，而新方法利用 AI 預測材料行為，實現從回收材料中快速可靠地進行 3D 打印。
「這項工作至關重要，因為它使我們能夠從未知來源材料中自信地製造高品質部件，」該項目的首席研究員、WPI 副教授 Danielle Cote 博士表示，強調他們的目標不僅僅是建立一個解決方案，而是為未來的創新建立框架。
副教授透露，為了預測不同成分的材料行為，團隊將應用由計算機科學博士生 Stephen Price 開發的 AI。
「通過改善我們對材料性能的預測和理解，我們可以為來自多樣和不可預測來源的增材製造開創新的進展，」Cote 繼續說。
簡化過程將使部件的生產速度更快，同時不降低其耐用性或強度。為了證明這一點，他們將建造一個概念驗證的聲納火箭，以測試回收金屬的結構完整性和性能。
根據研究團隊的說法，這一創新解決方案可以廣泛應用於能源和交通領域，包括潛艇、航空母艦、災難區域和傳統供應鏈難以維持的偏遠地區。
他們認為，通過解決材料性能、設備尺寸和預測模型準確性等關鍵風險，該方法為更具韌性和可持續的製造解決方案鋪平了道路，這些解決方案支持緊急應對和長期基礎設施需求。
在該項目中，WPI 團隊將與幾家分包商合作，包括兩家校友領導的公司、Siemens 以及位於加利福尼亞的初創公司 Nightshade Corporation 和 Citrine Informatics。Nightshade 將負責將回收材料轉化為粉末，而 Citrine 則專注於 AI 和機器學習。
「製造的未來位於多個學科的交匯處，包括軟件、機器人技術、AI、材料科學和機械工程，」Solvus Global 首席執行官兼資助分包商 Aaron Birt 表示。
該項目還通過在先進材料、AI 和增材製造方面的實踐工作，支持下一代工程師的培訓。預計該項目將於 2027 年 11 月完成。
這是一個難得的機會，展示了在地球、月球或更遠地點提供需求點製造解決方案所需的廣泛技術專業知識。
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