AI Saring 100 Juta Kemungkinan, Cetak Paduan Roket NASA

WASHINGTON – Peneliti Washington State University (WSU) menggunakan kecerdasan buatan (artificial intelligence/AI) untuk menyaring lebih dari 100 juta kemungkinan konfigurasi pencetakan 3D dan menemukan enam pengaturan yang berhasil mencetak paduan logam berkinerja tinggi buatan NASA hanya melalui 40 eksperimen.

Terobosan tersebut berfokus pada GRCop-42, paduan berbasis tembaga, kromium, dan niobium yang dikembangkan NASA untuk menghadapi lingkungan bersuhu ekstrem. Material ini digunakan dalam aplikasi kedirgantaraan, termasuk komponen ruang bakar mesin roket karena mampu menghantarkan panas dengan baik sekaligus mempertahankan kekuatan pada temperatur tinggi.

Menurut WSU, pencetakan GRCop-42 selama ini membutuhkan daya laser tinggi sehingga sebagian besar printer 3D komersial tidak mampu memprosesnya. Pengujian secara manual terhadap lebih dari 100 juta kombinasi parameter juga dinilai tidak realistis karena setiap percobaan membutuhkan material, mesin khusus, waktu dan biaya.

“Ninety percent of commercial printers cannot print this metal alloy,” kata Jana Doppa, profesor ilmu komputer WSU yang memimpin penelitian tersebut.

Para peneliti kemudian menggunakan metode AI-driven adaptive experimental design. Sistem AI mempelajari data dari 37 percobaan sebelumnya yang gagal, lalu memilih konfigurasi baru yang dianggap paling menjanjikan untuk diuji. Pendekatan tersebut membuat tim tidak perlu mencoba setiap kombinasi secara satu per satu.

Dalam penelitian selama sekitar tiga bulan, tim menemukan enam konfigurasi yang berhasil pada beberapa tingkat daya laser. Salah satu pencapaian terpenting adalah keberhasilan mencetak GRCop-42 menggunakan daya laser hanya 500 watt, tingkat daya yang sebelumnya menjadi tantangan besar untuk material tersebut.

Hasil penelitian itu telah dipublikasikan dalam Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence. Para peneliti mengatakan metode yang mereka kembangkan tidak hanya berguna untuk manufaktur aditif, tetapi juga dapat diterapkan pada berbagai persoalan ilmiah dengan jumlah kemungkinan sangat besar dan biaya eksperimen yang mahal.

Keberhasilan tersebut berpotensi memperluas penggunaan GRCop-42. Penelitian menunjukkan material itu dapat dicetak menggunakan lebih dari 90 persen printer yang beroperasi pada kisaran 500–1.000 watt, sehingga akses terhadap material berkinerja tinggi tersebut tidak lagi sepenuhnya bergantung pada mesin dengan daya laser sangat besar.

NASA sendiri sebelumnya telah mengembangkan GRCop-42 untuk komponen propulsi roket. Badan antariksa AS menyebut paduan tersebut memiliki konduktivitas termal tinggi dan tetap kuat dalam kondisi panas ekstrem, karakteristik penting bagi ruang bakar mesin roket yang mengalami beban panas tinggi.

Para peneliti WSU melihat pendekatan tersebut sebagai contoh bagaimana AI dapat berfungsi bukan hanya sebagai alat analisis data, tetapi sebagai panduan eksperimen ilmiah di dunia nyata. Sistem ini dapat membantu ilmuwan mengurangi jumlah percobaan yang mahal sekaligus mempercepat pencarian solusi dalam bidang material, manufaktur hingga kemungkinan aplikasi lain seperti penemuan obat.