ENGINEERINGNET.BE - Deze zogeheten 'Stacking Sequence Retrieval' bepaalt de mechanische eigenschappen van het vezelversterkte composietmateriaal. Het is echter heel moeilijk om deze optimale volgorde van de hoeken precies te bepalen.
Vandaar dat TU Delft kwantumcomputing toepast om dit ‘Stacking Sequence Retrieval’-probleem op te lossen. Boyang Chen, universitair hoofddocent bij TU Delft: "Op dit moment berekenen we de 'Stacking Sequence Retrieval’ (SSR) met klassieke computers en optimalisatiealgoritmen, zoals het genetisch algoritme, dat de beste oplossing selecteert uit een verzameling potentiële oplossingen."
"Kwantumcomputers geven ons echter de mogelijkheid om tegelijk naar veel meer hoeken en toestanden van stapelcombinaties te kijken. Net als bij de kat van Schrödinger in de kwantummechanica, waar de kat tegelijkertijd als levend en dood kan worden beschouwd, kunnen de vezels tegelijk naar meerdere hoeken wijzen." De volgende stap voor het team is het daadwerkelijk testen van hun methodologie op kwantumcomputers.
Vezelversterkte composietlaminaten zijn sterke en lichtgewicht materialen die gebruikt kunnen worden voor dragende constructies, zoals vliegtuigrompen en -vleugels, windturbinebladen en autochassis. Een lager gewicht van vliegtuigen en auto's bespaart brandstof en dus uitstoot.
Lichtere windturbines betekenen een efficiëntere energieomzetting van wind naar elektra. Het raadsel van SSR oplossen kan dus bijdragen aan een duurzamere luchtvaart en transport, en een efficiëntere opwekking van schone energie.
Chen: "Wij geloven dat de impact van ons onderzoek verder gaat dan dragende constructies. Het kan worden toegepast op elk nieuw gelaagd materiaal waarbij de stapelvolgorde van ontwerpkeuzes relevant is. Denk bijvoorbeeld aan de gelaagde materialen in batterijen voor de energietransitie."
Het onderzoeksteam is onlangs geselecteerd als finalist in de Airbus-BMW Quantum Computing Challenge, een competitie waaraan veel teams uit de industrie en universiteiten deelnemen en die zich richt op kwantumtechnologieën voor industriële toepassingen en mobiliteit.
Het team doet als enige universiteitsteam mee in de categorie Golden Application (Pushing the boundaries of quantum tech for mobility). De winnaar wordt aan het eind van het jaar bekendgemaakt.
