Ученые использовали ИИ для создания несмываемых цветных изображений на металле

Российские и китайские физики научили искусственный интеллект управлять лазером с ювелирной точностью, превратив поверхность нержавеющей стали в холст для многоцветных изображений. В основе технологии лежит создание тончайших нанобороздок – лазерно-индуцированных периодических поверхностных структур (LIPSS). Эти невидимые глазу рельефы работают как дифракционная решётка: падая на них, свет распадается на чистые спектральные цвета.

Ученые использовали ИИ для создания несмываемых цветных изображений на металле

Ключевая проблема, которую долго не удавалось решить, заключалась в хаотичности процесса. Период и наклон бороздок жестко зависели от угла падения луча и его поляризации. Попытки настроить один параметр немедленно сбивали другой, что приводило к появлению тусклой ряби вместо чёткого рисунка.

Прорыв совершила команда из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), Института автоматики и процессов управления ДВО РАН и Харбинского технологического института. Они создали уникальную пятикоординатную лазерную установку, способную динамически менять углы падения и поляризации света. Однако физические процессы оказались слишком сложными для расчетов по классическим формулам. Тогда ученые применили нейросетевой подход. Первая нейросеть оптимизировала базовые параметры – энергию импульса и шаг сканирования. Вторая, обученная на 130 экспериментах, установила сложную нелинейную связь между углами установки и итоговой геометрией LIPSS.

Результат превзошел ожидания: разброс ориентации бороздок удалось сократить с хаотичных 47 градусов до почти идеальных 6,5 градуса. Это позволило создавать на металле стойкие цветные метки, которые являются частью самой структуры материала – их невозможно стереть или подделать. Такие голографические элементы идеально подходят для защиты товаров от контрафакта.

Универсальность метода открывает путь к созданию биосовместимых имплантатов с микрорельефом для лучшего приживления, самоочищающихся покрытий со сверхгидрофобным эффектом и высокоточных оптических сенсоров. Технология готова к работе не только со сталью, но и с другими металлами и полупроводниками, а также на поверхностях сложной криволинейной формы.

 

Читайте также

UBTech открыла завод для выпуска 10 тысяч человекоподобных роботов в год

UBTech открыла завод для выпуска 10 тысяч человекоподобных роботов в год

Ученые создают электронный микроскоп с квантовым компьютером

Ученые создают электронный микроскоп с квантовым компьютером

В Японии создают дома со встроенными роботами вместо гуманоидов

В Японии создают дома со встроенными роботами вместо гуманоидов

Инженеры разрабатывают компьютерные чипы, способные потреблять в 100 раз меньше энергии

Инженеры разрабатывают компьютерные чипы, способные потреблять в 100 раз меньше энергии

В России создали дешевые стеклянные чипы для производства нанолекарств

В России создали дешевые стеклянные чипы для производства нанолекарств

Сушеные овощи после обработки обрели полезные свойства свежих продуктов

Сушеные овощи после обработки обрели полезные свойства свежих продуктов

Бетон с набором прочности за 2–4 часа ускорит ремонт дорог

Бетон с набором прочности за 2–4 часа ускорит ремонт дорог

Система умного мониторинга теплосетей предскажет потенциальные аварии

Система умного мониторинга теплосетей предскажет потенциальные аварии

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Ученые выяснили, что Средиземное море быстро теплеет и становится солонее на глубине до 4 км

Ученые выяснили, что Средиземное море быстро теплеет и становится солонее на глубине до 4 км

Марсоход Curiosity обнаружил на Марсе необычные неглубокие ямы

Марсоход Curiosity обнаружил на Марсе необычные неглубокие ямы

США впервые официально подтвердили размещение оружия в космосе

США впервые официально подтвердили размещение оружия в космосе

Minecraft портировали на PlayStation 2 с 32 МБ оперативной памяти

Minecraft портировали на PlayStation 2 с 32 МБ оперативной памяти