ChatGPT在材料方面是专家还是“砖家”？

材料研究是一个既有挑战性又有重要性的领域，因此，在研究过程中遇到各种各样的难题是不可避免的。无论是处理大量数据，还是面对新材料的复杂性，都需要花费大量时间和精力进行分析和研究。但现在，随着人工智能技术的不断发展，我们有了一个新的工具 --ChatGPT，它能否帮你解决材料研究中的难题呢？

ChatGPT

什么是ChatGPT？

ChatGPT（全名：Chat Generative Pre-trained Transformer ）是由OpenAI开发的一个人工智能聊天机器人程序，于2022年11月推出。该程序使用基于GPT-3.5架构的大型语言模型并通过强化学习进行训练。

既然是聊天机器人，不如让它进行自我介绍。

简单介绍之后，让我们互动一下吧！

电影《流浪地球2》中的太空电梯令人难忘，从地球表面向上延伸的高度超过了几乎所有的人造卫星。它的主要作用是将人员和物资运输到空间站、月球和太空，为人类探索宇宙提供了巨大的便利。

小编就以太空电梯为切入点先试试ChatGPT的能力吧。

Q1:太空电梯是谁提出来的啊？

第一个现代太空电梯的概念，出自航天之父——康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基。(PS:大佬是看到埃菲尔铁塔受到的启发，膜拜大佬！)这个翻译有点奇怪，不重要，let’s go！

Q2:问问它实现太空电梯最重要的是什么？

哈哈哈，果然还得是我大材料啊，重中之重！既然提到材料了，那就不能怪我给你上上强度了（内心扭曲了一下，感觉是在调戏小萌新）~

先问问它有哪些材料可以用于太空电梯的缆绳吧，毕竟得先保证缆绳不出问题，才能谈吊起电梯的舱体啊~

Q3：有哪些材料可以用于太空电梯的缆绳？

矮油，可以啊，小老弟！Come on~

那我们继续让ChatGPT介绍一下碳纳米管是什么材料吧~

Q4:介绍一下碳纳米管是什么材料？

这么牛的材料，大家一定想知道它是怎么多少钱吧。

那就继续吧，小老弟~

Q5:碳纳米管多少钱？

哎呀，你别说还挺贵（不贵咱不早上太空旅游了吗，哈哈哈）

不开玩笑啦，来点真材实料，测试一下小老弟在什么level，不然老板以为我在摸鱼。

初中

Q1:地壳中含量最多的金属元素？

回答正确

地壳中元素含量由高到低前四种为氧（O）、硅（Si）、铝（Al）、铁（Fe），所以含量最多的金属元素为铝（Al）。

Q2：熔点最高的金属？

回答正确

钨是一种银白色金属，形状像钢。它的熔点是所有金属元素中最高的，高达3422℃，沸点为5927℃，是世界上熔点最高的金属。作为一种稀有的高熔点金属，钨通常用作灯丝，因为当电灯打开时，灯丝的温度高达3000°C。

Q3：锌与硫酸铜的化学反应式？

回答正确

   典型的置换反应。

高中

Q1：中国最早使用的合金是哪种合金？

回答正确

下图为我国目前发现的最早的青铜器，距今约5000年，被誉为“中华第一刀”。

Q2：钢的定义？

回答正确

钢，是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称。

Q3：钢根据化学成分可以分为哪几种？

回答正确

大学

Q1：扩散第一定律表达式是？

回答有误

ChatGPT给出的公式为：

缺少了“–”,负号表示扩散方向为浓度梯度的反方向，即扩散组元由高浓度区向低浓度区扩散。

正确表达式为：

Q2：金刚石为碳的一种晶体，为复杂面心立方结构，晶胞中含有8个原子，其晶格常数a = 0.357nm，当它转换成石墨（密度为2.25g/cm3）结构时，求其体积改变百分数？

回答有误

ChatGPT给出的晶体密度公式出现错误，但是其结果算对了，其次ChatGPT给出的体积百分数计算公式是对的，但是其带入的数值是错的，导致结果出现错误。

正确的解答如下：

晶体密度=原子个数×原子的摩尔质量/原子体积×阿伏伽德罗常数

原子个数 =  8

原子的摩尔质量 = 12.01g/mol

原子体积 =（0.357nm×10-7）3cm3

阿伏伽德罗常数 = 6.0221×1023mol-1

晶体密度 = 8×12.01/（0.357nm×10-7）3×6.0221×1023mol-1  = 3.51g/cm3

对于单位质量1g碳为金刚石时，V金刚石 = 1/3.51 = 0.285cm3

转变为石墨结构时，V石墨 = 1/2.25 = 0.444cm3

故金刚石转变为石墨结构时体积膨胀：

求解为：

0.444-0.285/0.285×100% = 55.8%

Q3：工业纯铝在室温下经大变形量轧制成带材后，测得室温力学性能为冷加工态的性能。查表得知，工业纯铝的再结晶温度为150℃，但若将工业纯铝薄带加热至100℃，保温16天后冷却至室温再测其强度，发现强度明显降低，请解释其原因。

回答有误

题目说明再结晶温度为150℃，后续对薄板加热至100℃，明显是小于再结晶温度，ChatGPT回答说温度高于再结晶温度明显是错误的。

正确解答：

查表所得的工业纯铝的再结晶温度 150℃是指在 1h 退火完成再结晶的温度。实际上，除了退火温度外，保温时间也对再结晶过程产生影响。对经大冷变形后的金属材料，即使在保温温度小于再结晶温度时进行退火，只要保温时间足够，同样可发生再结晶过程。可用两种方法加以判断:1、金相检验；2、将已知的参数带入Arrhenius公式得出在结晶的温度，将其与100℃比较，即可得知是否发生再结晶。

咳咳，注意结尾升华了~

经过各个学习阶段的测验，相信大家也不难看出ChatGPT在金属材料领域的level也就相当于高中生的水平，对于一些基础定义以及简单的计算问题还是可以得出正确答案的，而对于一些具体到应用场景或者材料计算这种需要大量技术逻辑以及专业经验参与的问题，它的回答可有些差强人意了，就像它自我介绍时说的一样它是一个被训练出来的AI助手，相信在未来经过材料领域专业人士深度参与优化后，ChatGPT最终也会由一名材料“砖家”成长为一名合格的材料专家的！

最后的最后