تاثیر افزودنیهای نانوساختاری بر رفتار الکترومغناطیسی بتن های پیشرفته با بهرهگیری از الگوریتم های فراابتکاری و یادگیری ماشین

افزودنیهای نانوساختاری در سالهای اخیر بهعنوان یکی از عوامل کلیدی در بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی بتن های پیشرفته مطرح شده اند. این نانومواد با اصلاح ساختار میکروسکوپی سیمان و تاثیرگذاری بر نحوه ی توزیع فازهای مختلف درون بتن، موجب تغییر در خواص الکترومغناطیسی این ماده شدهاند. ازآنجاکه بتن در کاربردهای مهندسی نظیر حفاظت الکترومغناطیسی، جذب امواج و کاهش تداخلات فرکانسی مورد استفاده قرار میگیرد، مطالعه ی رفتار الکترومغناطیسی آن در حضور نانوذرات ضرورتی انکارناپذیر دارد. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر نانومواد بر ضرایب الکترومغناطیسی بتن، به تحلیل یافتههای پیشین در این حوزه پرداخته و مدل های نظری و محاسباتی مرتبط را مورد بررسی قرار میدهد. روش پژوهش مبتنی بر مطالعات کتابخانهای و مرور سیستماتیک مقالات علمی مرتبط است. در این راستا، تاثیر نانوموادی نظیر نانولولههای کربنی، نانوذرات فلزی و نانواکسیدهای سرامیکی بر ثابت دیالکتریک، هدایت الکتریکی و رفتار جذب امواج بررسی شده است. همچنین، بهینه سازی ترکیب نانوذرات و نحوهی توزیع آن ها در بستر سیمانی با بهرهگیری از الگوریتم های فراابتکاری مورد تحلیل قرار گرفته است. علاوه بر این، مدل های مبتنی بر یادگیری ماشین شامل شبکه های عصبی مصنوعی و روشهای داده محور برای پیشبینی پاسخ الکترومغناطیسی بتن مطالعه شدهاند. یافتهها نشان می دهند که حضور نانومواد بهطور مستقیم بر کاهش بازتاب امواج، افزایش میزان جذب و تغییر ضرایب شکست الکترومغناطیسی بتن تاثیرگذار است. مدل های مبتنی بر داده و روش های عددی تایید کرده اند که انتخاب نوع و میزان بهینه ی نانومواد تاثیر قابلتوجهی بر کارایی بتن در کاربردهای مخابراتی و حفاظتی دارد. نتایج این پژوهش نشان می دهند که ترکیب فناوری نانو با روش های محاسباتی نوین، امکان بهینهسازی ویژگی های الکترومغناطیسی بتن را فراهم کرده و می تواند به توسعهی مصالح ساختمانی هوشمند با قابلیتهای کنترل شده منجر شود.

کلیدواژه ها:

بتن نانوساختاری ، بهینهسازی فراابتکاری ، رفتار الکترومغناطیسی ، یادگیری ماشین