合成石材料

数以科技 2025-05-09 00:51 人工智能 131 次浏览

一、合成石材料

合成石材料是一种经过人工合成的材料,通过将天然矿产和化学物质结合而成。它具有许多独特的特性,使得它在建筑和装饰领域中越来越受欢迎。

1. 强度

合成石材料的一个主要优点是其强度。相比于天然石材,合成石材料更加坚固耐用。它可以承受较大的压力和重量,因此非常适合用于地板、台面和其他需要经常使用的表面。

2. 耐磨性

合成石材料非常耐磨,能够长时间保持其外观和质量。无论是在家庭使用还是商业用途中,合成石材料都能经受住高强度的使用和摩擦。这使得合成石材料成为许多高流量区域的理想选择,如厨房和餐厅。

3. 抗污性

合成石材料通常具有较低的吸水率,这意味着它们不容易被污渍渗入。由于其光滑的表面和微小的孔隙结构,污渍无法附着在合成石材料上,因此清洁起来非常容易。这使得合成石材料成为一种理想的选择,特别是在食品准备区域。

4. 多样性

合成石材料具有无限的设计可能性。它们可以仿制各种天然石材的外观和质感,如大理石、花岗岩和石灰石。同时,合成石材料还可以定制颜色、纹理和形状,以满足不同项目的需求。这使得设计师和建筑师能够实现他们的创意,并为客户打造独特的空间。

5. 可持续性

对于那些关注环境保护的人来说,合成石材料是一个理想的选择。由于其人工合成的特性,合成石材料的开采量较小,减少了对自然资源的依赖。此外,由于其耐久性和易于清洁的特性,合成石材料的寿命更长,可以减少废弃物的产生。

合成石材料在建筑和装饰领域中的应用范围也非常广泛。

1. 地板

合成石材料的强度和耐磨性使其成为地板材料的理想选择。它可以经受高流量区域的使用,同时还能保持其外观和质量。无论是在家庭住宅还是商业办公室,合成石材料都能为地板提供美观和耐用的表面。

2. 台面

合成石材料的抗污性使其成为厨房和浴室台面的首选材料。它不仅易于清洁,还能经受住食物和化妆品等物质的日常使用。合成石材料的多样性也使得设计师可以根据项目需求定制台面的颜色、纹理和形状。

3. 墙壁和立面

合成石材料可以用于墙壁和立面的装饰,为建筑物增添美感。其多样性的设计和外观可以满足不同项目的需求,使建筑物更具个性化。此外,合成石材料还可以提供隔音和绝缘的功能,增加建筑物的舒适性。

总的来说,合成石材料是一种功能性、美观且可持续的材料选择。其强度、耐磨性和抗污性使其在建筑和装饰领域中广泛应用。同时,合成石材料的多样性设计和可定制性使其成为设计师和建筑师的首选材料。无论是在家庭住宅、商业办公室还是公共场所,合成石材料都能为项目提供持久的质量和独特的外观。

二、人工智能材料?

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未来,基础科研领域的发展将构筑于数据与人工智能的基础之上。对此,我应该抓住AI 2.0时代的发展契机,积极构建基础科研数据库,高效利用人工智能技术,抢占技术创新高地,实现材料、化学、物理等基础科研领域的“弯道超车”。

材料、化学、物理等基础科研领域的研究过程中充满了“大数据”,从设计、实验、测试到证明等环节,科学家们都离不开数据的搜集、选择和分析。人工智能技术(机器学习算法)擅长在海量数据中寻找“隐藏”的因果关系,可用于解决基础科研中的种种问题,因此得到了科研工作者的广泛关注。

近两年,人工智能在材料、化学、物理等领域的研究上展现出巨大优势,正在引领基础科研的“后现代化”。在AI2.0时代,把握人工智能技术不仅意味着科研效率的提升,更意味着科研“弯道超车”机遇的到来。

一、人工智能如何影响材料、化学、物理等基础科研?

2016年,谷歌AlphaGo的横空出世,将世人的焦点吸引到了人工智能领域。短短两年时间,人工智能技术在商业领域获得了空前的成功。语音识别、图像识别、无人驾驶、智慧金融等领域,无一不在影响着人们的生活。

但不为大众所关注的是,人工智能技术在科研领域也掀起了巨大的“波澜”。本文以2018年Phys.org网站(物理学家组织网)和顶级期刊上的文章为基础,向大家介绍人智能在材料、化学、物理等领域如何产生作用。

(一)新材料领域

2018年7月,Keith Butler等人在《Nature》期刊上发表题为“分子和材料研究用的机器学习”的文章,对人工智能技术在材料、化学中的作用进行了综述。

文章认为,计算化学/材料学的研究流程已经更迭至第三代。第一代是“结构-性能”计算,主要利用局部优化算法从结构预测出性能;第二代为“晶体结构预测”,主要利用全局优化算法从元素组成预测出结构与性能;第三代为“统计驱动的设计”,主要利用机器学习算法从物理、化学数据预测出元素组成、结构和性能。

其中,机器学习主要分为四个步骤:一是数据搜集,包括从实验、模拟和数据库中获取;二是数据选择,包括格式优化、噪点消除和特征提取;三是机器学习方法选择,包括监督学习、半监督学习和无监督学习;四是模型选择,包括交叉验证、集成和异常检测。

在实际的新材料研发中,人工智能技术已经在文献数据获取、性能预测、测试结果分析等各环节展现出巨大优势:

2018年1月,美国加州大学和马萨诸塞大学的研究人员合作开发人工智能平台,可自动分析材料科学研究文献,并可根据文本中提及的合成温度、时间、设备名称、制备条件及目标材料等关键词进行自动分类。结果表明,该平台识别文章段落的准确度为99%,标注关键词的准确度为86%。(发表于《MRSBulletin》)

2018年6月,美国斯坦福大学的物理学家开发了一种新型的非监督人工智能程序“Atom2Vec”。该程序只用几个小时,就“重新发现”了元素周期表。Atom2Vec是非监督型人工智能,未来科学家们可以通过给它设定目标,引导其寻找新材料。(发表于《美国国家科学院学报》)

2018年9月,东京大学利用理论计算方法建立了与原子结构相匹配的光谱数据库,并利用层聚类和决策树两种机器学习方法,对光谱大数据进行解释和预测。结果表明,该方法可成功应用于复杂光谱的解释,以及材料光谱特征的预测。(发表于《Scientific Reports》)

(二)化学领域

2018年3月,上海大学Mark Waller团队在《Nature》期刊上发表题为“利用深度神经网络和符号AI规划化学合成”的文章,引发了业内的广泛关注。

研究团队首先收集了截止到2014年发表过的几乎所有的化学反应,加起来大约有1250万个反应。然后,研究团队应用深度神经网络及蒙特卡洛树算法,成功地规划了新的化学合成路线,即便是权威的合成化学专家,也无法区分这款软件与人类化学家之间的区别。

与两种传统的合成方法相比(红色和绿色),使用新型人工智能技术(蓝色)在较短时间内可以完成更多分子的合成路线预测。该研究是人工智能在化学合成领域的重大突破,Mark Waller也被媒体誉为“化学AlphaGo”的先驱。

“化学AlphaGo”仅是人工智能用于化学领域众多案例中的一个。近年来,人工智能、机器学习、深度学习在合成化学、药物化学等领域不断产生新应用,其热度变得越来越高,有望为化学领域带来革命性的变化。

2018年7月,英国格拉斯哥大学研究人员采用机器学习算法,开发出可预测化学反应的有机化学合成机器人。在学习了100种(10%)化学反应后,该智能机器人能够以80%的准确度预测出其他化学反应,并且还能够预测出人类未知的新型化学反应。(发表于《Nature》)

2018年7月,美国北卡罗来纳大学开发名为“结构演化的机器学习”(ReLeaSE)的人工智能系统,其包括两个神经网络,可学习170万个已知生物活性分子化学结构,并随时间推移推测出新型药物分子。(发表于《Science Advances》)

2018年7月,美国莱斯大学和宾夕法尼亚州立大学的研究人员合作,利用机器学习技术和量子化学模拟改善催化剂的设计,可大幅节约时间与成本。利用量子化学模拟,研究人员可以创建出包含各类催化剂属性的数据库;机器学习技术可快速搜索数据库中隐藏的模式,帮助研究人员设计更便宜、更高效的催化剂。(发表于《Natural Catalysis》)

(三)物理领域

2018年8月,美国能源部斯坦福直线加速器中心和费米国家加速器实验室的研究人员合作,在《Nature》期刊上发表题为“在粒子物理学的能量和强度边界应用机器学习”的文章,总结了在粒子物理学的前沿使用机器学习所带来的机遇和挑战。

欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)是目前世界上最大的粒子加速器,其每秒可产生一百万吉字节(GB)的数据。如此海量的数据,给存储和分析带来了极大难题。研究人员利用专用的硬件和软件,通过机器学习技术来实时决定哪些数据需要保存,哪些数据可以丢弃。结果表明,机器学习算法可以至少做出其中70%的决定,大大减少了人类科学家的工作量。

近期人工智能在物理学领域的应用,除大型强子对撞机的数据分析外,还包括以下几方面:

2018年9月,美国劳伦斯伯克利国家实验室的科研人员与英特尔、克雷公司的工程师合作,利用深度学习技术开发出物理科学应用程序CosmoFlow,可用于处理大型三维宇宙学数据集。(发表于arxiv.org)

2018年9月,美国加州大学伯克利分校Breakthrough Listen项目的研究人员利用机器学习基础,从距离地球约30亿光年的光源中发现了72个新的宇宙无线电爆发。(发表于《The Astrophysical Journal》)

二、人工智能在基础科研领域中扮演什么角色?

材料、化学、物理等基础科研领域的发展,是大国科技竞争力的重要保证,其直接决定了社会各方面进步的步伐,重要性不言而喻。在AI 2.0时代,如何利用大数据挖掘和人工智能技术为基础科研领域赋能,成为了基础科学实现“弯道超车”的重要命题。

(一)传统科研模式需要进一步革新

2007年,图灵奖得主Jim Gray在NRC-CSTB大会上提出了科学研究的四类范式:经验科学(实验科学)是第一范式,在研究方法上以归纳为主,带有较多盲目性的观测和实验;理论科学是第二范式,偏重理论总结和理性概括,在研究方法上以演绎法为主;计算科学是第三范式,主要根据现有理论的模拟仿真计算,再进行少量的实验验证;数据密集型科学即第四范式,它以大量数据为前提,运用机器学习、数据挖掘技术,可从大量已知数据中得到未知理论。

以材料科学为例,当前普遍采用的基础科研模式主要以第一、二范式为主,第三范式为辅。在实际科研工作中,传统模式带来的问题主要有:一是重复性劳动过多,新材料研发环节中变量多,“试错法型”的实验量繁杂;二是“失败实验”的数据遭抛弃,海量数据沉默,无法被人有效利用;三是耗时太长,以航空涡轮发动机为例,单晶高温合金叶片的研制周期往往长达10年以上。

随着互联网时代的发展,数据传播、分享的门槛大大降低,而计算机硬件计算能力的提升又令大数据的计算分析成为可能,从而催生了科学第四范式。随着第四范式的诞生,所能解决的科学问题的复杂度进一步提升,势必会给材料、化学、物理等基础科研领域带来效率和效果的极大提升。基础科研领域拥抱第四范式,已经成为必然的趋势。

(二)人工智能如何支撑基础科研领域发展?

在AI 2.0时代,数据是最核心的资源,也是实践基础科研领域第四范式的基础。当前,不同科学领域数据库的建设,已经受到各国的高度重视。例如,美国国立卫生研究院的生物基因序列库GenBank迄今已收录超过2亿条基因序列,并正以大约每18个月翻一番的速度增长;美国国家标准技术院Materials Data Facility收集的数据量已达到12.5TB;日本物质·材料研究机构建设的MatNavi数据库是关于高分子、陶瓷、合金、超导材料、复合材料和扩散的世界上最大的数据库之一。

21世纪以来,“材料基因组”、“化学基因组”和各类物理学数据库的建设正加速进行。在人工智能算法和计算机硬件不断进步的背景下,“数据挖掘+人工智能分析”已经成为基础科研领域快速发展的重要驱动力:

人工智能变革科研数据的搜集、获取方式。利用人工智能语义分析技术,科研论文中的数据将更易搜集和获取,解决了人工搜集科研数据效率低的问题。

人工智能变革科研数据的分析方式与效率。利用深度神经网络及其他机器学习技术,科学家们将可从海量的结构化数据中高效获得隐藏的因果关系,从而大幅提升数据分析效率。

未来,基础科研领域的发展将构筑于数据与人工智能的基础之上。对此,我应该抓住AI 2.0时代的发展契机,积极构建基础科研数据库,高效利用人工智能技术,抢占技术创新高地,实现材料、化学、物理等基础科研领域的“弯道超车”。

三、语音合成 人工智能

语音合成技术在人工智能领域的应用

语音合成是指计算机技术利用相关算法将文本转换为自然流畅的语音的过程。随着人工智能技术的迅猛发展,语音合成技术在各个领域得到了广泛的应用,为人们的生活和工作带来了诸多便利。

人工智能作为当前热门的技术领域之一,正在深刻影响着我们的社会和生活方式。语音合成作为人工智能技术的重要应用之一,正日益成为人们关注的焦点。在医疗、教育、娱乐等领域,语音合成技术正在发挥越来越重要的作用。

语音合成技术的发展历程

语音合成技术的发展可以追溯到上世纪50年代。当时,研究人员开始使用计算机生成语音,虽然效果并不理想,但却奠定了语音合成技术研究的基础。随着计算机性能的提升和算法的不断改进,语音合成技术逐渐走向成熟。

在人工智能技术不断演进的今天,语音合成技术已经可以实现高度逼真的语音合成,几乎可以媲美真人的语音表达能力。通过深度学习和神经网络等技术手段,语音合成系统可以根据不同的语境和情感自动调整语音表达,为用户提供更加个性化的服务。

语音合成技术的应用领域

语音合成技术的应用已经渗透到日常生活的方方面面。在智能语音助手、智能客服、无人驾驶等领域,语音合成技术都发挥着重要作用。通过语音合成技术,计算机可以更加智能地与人类交流,为人们提供更加便捷的服务。

医疗领域:语音合成技术可以帮助视障人士阅读文字,为听障人士提供语音提示,帮助语言障碍患者进行言语训练。在医疗诊断方面,语音合成技术还可以协助医生快速准确地获取病人的诊断结果,提高医疗效率。

教育领域:语音合成技术在教育领域也有着广泛的应用。通过语音合成技术,教师可以为学生提供更加生动、形象的学习体验,增强学生的学习兴趣和参与度。同时,对于有学习障碍的学生,语音合成技术可以提供个性化的学习支持,帮助他们更好地掌握知识。

娱乐领域:在娱乐产业中,语音合成技术也扮演着重要角色。无论是游戏、动漫、还是智能音箱等产品,语音合成技术都可以为用户提供更加沉浸式的体验。通过语音合成技术,用户可以与虚拟角色进行真实交流,增强娱乐体验的互动性和趣味性。

未来展望

随着人工智能技术不断发展,语音合成技术也将迎来更加广阔的发展空间。未来,语音合成技术有望实现更加个性化、逼真的语音合成效果,为人们的生活带来更多便利和乐趣。同时,随着人工智能伦理和隐私保护等问题的逐渐凸显,如何合理、安全地应用语音合成技术也将成为未来发展的重要课题。

总的来说,语音合成技术在人工智能领域有着广阔的应用前景,将为人类社会带来深远的影响。我们期待着未来语音合成技术的不断突破和创新,为人们的生活带来更多的便利和惊喜。

四、合成材料与有机合成材料的区别?

合成材料又称人造材料,是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料,其特质与原料不同,如塑料、钢铁、玻璃等。

用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料,简称"有机合成材料",主要是通过化学合成将小分子有机物如烯烃等合成大分子聚合物。棉花、羊毛和天然橡胶等都属于天然有机高分子材料。有机合成材料在生活中用得最多的是塑料。有机合成材料在日常生活,农业、工业生产中具有重要作用。

五、合成戒指的材料?

合成戒指一般就是指合金戒指。

合金戒指是由一种金属或多种金属或非金属经过混合熔化,冷却形成的饰品。合金戒指具有硬度大、耐热性好、抗腐蚀等特点,在珠宝设计领域与工业领域均能得到广泛应用。但在佩戴合金戒指时需要注意防护,以免掉色褪色。

六、半合成材料?

半合成"指以从来自于动物、植物或微生物的天然产物为起始原料合成最终产物的化学合成方法。所需原料通常已具备最终产物的基本骨架及其多数官能团,甚至已具备最终产物所需[构型。

例如,抗疟药蒿甲醚是由天然存在的青蒿素半合成而来的。

七、合成装修材料好吗?

挺好的哦。造合成石,又称合成石,它是人造石中的一种。因花色、用料和不同国家称呼的区别,又区分为人造岗石、人造石英石、百利通石、百利通石英石、合成花岗石、合成大理石等。又因其在制作中加有特色原料,也有称贝壳石、水晶石、镜片石等。人造合成石是利用天然石材碎料,经胶粘剂、固化剂、助剂、色料等粘接,再经抽真空挤压、振动成型而做成的一种建筑装饰饰面用的坯(块、板)料。人造合成石的坯(块、板)料须经切割、磨削、抛光等加工后,最终做成各种规格的装饰板材、异型材。

随着石材行业的不断发展,人造石越来越多,品种也复杂多变,色彩鲜亮。逐渐成为是人们日常生活中不可或缺的厨房装饰材料。它具有天然的石材质感,同时也拥有天然石材无法比拟的很多优点。

八、材料合成的定义?

是指由两种或两种以上的物质复合而成并具有某些综合性能的材料。它分为结构复合材料和功能复合材料两类。复合材料是随着材料科学技术进步而发展起来的一种新兴材料。

九、碳素合成材料?

是一种由碳纤维复合材料制成的高性能材料。碳纤维是一种高强度、高模量、轻质、耐腐蚀的材料,常用于航空航天、汽车、能源等领域的高端应用中。

碳素合成材料中常用的树脂基复合材料具有耐疲劳、耐高温、抗腐蚀、抗化学品侵蚀等优良性能,同时具有良好的加工性和可塑性,能够进行各种复杂形状的加工,比如制作呈弧形的飞机机头、车体等。

十、pla合成材料?

PLA材料是聚乳酸的简称,全写为:polylactic acid。源自美国NatureWorks,主要是通过植物淀粉发酵获得。属于新型的五毒环保无公害的材料。由于面世时间不是很长,在国内推广力度不够,很多人并不了解这一材质,甚至对其安全性有些质疑。

PLA非常适合用来制造一次性餐饮具用品,纯种的原料耐温60度,改性后可达110度或以上。和其他诸如PP、PS、PET等比较,PLA更安全,韧性好,摔不烂,而且可以完全降解。但是由于原料为不透明或半透明状,所以不能像PP餐具那样好看,一般是乳白色等。改性后也可较为透明,但与PP和PET材质的透明度仍有距离。现在国外崇尚环保低碳的人士,已经开始使用PLA杯子/盖子,碗,叉勺等代替PP、PS、PET一次性餐具。

PLA使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好绿色高分子材料。

PLA聚乳酸的热稳定性好,加工温度170~230℃,有好的抗溶剂性,可用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外,生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好,还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分广泛,可用作包装材料、纤维和非织造物等,目前主要用于一次性餐饮具、服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。

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