Reference number : 172-2020-2021-Q4-967247, amendment number : , agreement type : G, recipient legal name : The University of Western Ontario, recipient country : CA, recipient province : ON, recipient city : London|London, recipient postal code : N6G 1G9, program name english : Collaborative Science, Technology and Innovation Program – Ideation Fund, program name french : Programme de collaboration en science, en technologie et en innovation – Fonds d’idéation, program purpose english : The Ideation Fund is intended to encourage, test and validate transformative research ideas generated by teams of NRC scientific personnel and external collaborators with complementary capabilities, acting as a demonstration phase for a continually-evolving suite of research and development (R&D) deliverables at the NRC. The fund supports exploratory research through two mechanisms: the New Beginnings Initiative and the Small Teams Initiative., program purpose french : Le Fonds d’idéation vise à encourager, à mettre à l’essai et à valider les idées de recherche transformatrice des équipes scientifiques du CNRC et des collaborateurs externes dotés de capacités complémentaires. Il servira ainsi de plateforme de démonstration d’une série de produits livrables en matière de recherche-développement (R-D) en constante évolution au CNRC. Le Fonds appuie la recherche exploratoire au moyen de deux mécanismes : l’Initiative « Nouveaux débuts » et l’Initiative « Petites équipes »., agreement title english : Bioinspired Architectured Ceramic Design using Machine Learning: Simulation, Advanced Manufacturing and Experiment, agreement title french : Conception de céramiques dont la structure s'inspire de la nature par apprentissage automatique : simulations, fabrication de pointe et expérimentation, agreement number : 967247, agreement value : 25000.0, agreement start date : 2021-03-11, agreement end date : 2022-09-30, description english : Biomimicry, adapting and implementing nature's designs, provides a first-order solution to achieving superior mechanical performance. NRC’s recent study, showed laser engraved architectured ceramics to have 50 times more quasi-static energy absorption and 70% more impact resistance compared to plain ceramics. However, the design space for further enhancements is too vast even using biomimetic designs as prototypes. The main objective of this research is to propose a new approach to design architectured ceramics using machine learning, trained with a database of hundreds of structures from finite element analysis, together with a self-learning algorithm for discovering high-performing ceramics where inferior designs are phased out for superior candidates. Preliminary results, validated through additive/subtractive manufacturing and experiments, show that this approach can create microstructural patterns that lead to tougher and stronger ceramics., description french : Le biomimétisme, qui consiste à adapter et à mettre en œuvre des concepts naturels, offre une solution de premier ordre pour atteindre de meilleures performances mécaniques. Une récente étude du CNRC a montré que les céramiques architecturées gravées au laser pouvaient absorber 50 fois plus d’énergie quasi statique et étaient 70 % plus résistantes aux impacts que les céramiques normales. L’espace de conception accessible pour d’éventuelle modification est cependant trop vaste, même lorsque l’on part de prototypes biomimétiques. L’objectif principal de ce projet de recherche est de proposer une nouvelle approche pour la conception de céramiques architecturées tirant parti de l’apprentissage automatique alimenté par une base de données contenant des centaines de structures issues de l’analyse par éléments finis et s’appuyant sur un algorithme d’autoapprentissage. Cette approche permettra de découvrir des céramiques de plus en plus performantes par éliminations successives des moins efficaces. Les résultats préliminaires, confirmés par la fabrication additive et soustractive, et les expériences, montrent que cette approche permet de créer des microstructures qui donnent des céramiques plus dures et plus résistantes., expected results english : In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators., expected results french : À court terme, les résultats prévus sont des collaborations renforcées dans l’ensemble de l’industrie, du milieu universitaire et du gouvernement afin d’appuyer l’excellence en recherche. À moyen terme, les résultats prévus sont le développement de technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs., additional information english : nan, additional information french : nan, owner organization : nrc-cnrc, owner organization title : National Research Council Canada | Conseil national de recherches Canada