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Spinodoid 메타물질 역설계
대표 URL https://www.nature.com/articles/s41524-020-0341-6
작성자 관리자 게시일 2020.07.06 조회수 936

ETH Zurich의 Dennis M. Kochmann 교수 연구팀은 최근 npj Computational Materials 논문을 통해 spinodoid 메타물질과 그것의 역설계 방법을 제안하였다. 연구팀은 메타물질의 전통적인 주기 구조가 아닌 비주기 구조의 spinodoid 메타물질을 활용하여 자연적인 뼈의 특성 및 유사한 기하학적 구조를 가지는 인공 뼈 구조를 제안하였다. 이를 설계하는 과정에서 높은 계산 코스트를 갖는 FEM을 대신한 GRF(Gaussian random field) 기반 Solution을 제안하였다. 또한, 이를 활용한 많은 데이터를 기반으로 학습한 Inverse 네트워크와 Forward 네트워크로 이루어진 역설계 네트워크를 제안하였다. Inverse 네트워크는 입력된 기계적 강도를 통해 그에 맞는 설계 변수와 구조를 찾고, Forward 네트워크는 설계 변수를 통해 기계적 강도를 찾음으로서 처음 입력된 기계적 강도와 비교가 가능하다. 연구진은 이 논문을 통해 해당 역설계 네트워크가 99.9%의 높은 정확도를 갖는 것을 보였다. 이러한 방법은 기계적 메타물질의 설계 과정을 단축시키는데 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

 

Inverse-designed spinodoid metamaterials, npj Computational Materials volume 6, Article number: 73 (2020)

 

[담당 : 정민석 (jungms@kimm.re.kr), 7997]

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