L'eina d'IA condueix al descobriment de quatre nous materials

Un equip d'investigadors de la Universitat de Liverpool ha desenvolupat una eina col·laborativa d'intel·ligència artificial (IA) que redueix el temps i l'esforç necessaris per descobrir nous materials. La nova IA ja ha portat al descobriment de quatre nous materials. 

La investigació es va publicar el mes passat a la revista Nature Communications. 

Descobrint nous materials

Els quatre nous materials descoberts per l'IA inclouen una nova família de materials d'estat sòlid que condueixen el liti. Aquests electròlits sòlids seran crucials per al desenvolupament de bateries d'estat sòlid que ofereixin un llarg abast i una major seguretat per als vehicles elèctrics.

L'eina combina la IA i el coneixement humà per prioritzar parts de l'espai químic inexplorat. És en aquestes zones on és més probable que es trobin nous materials funcionals.

És extremadament difícil, arriscat i complex descobrir nous materials funcionals donat l'espai infinit de materials possibles que són accessibles combinant tots els elements de la taula periòdica. Sovint és un procés llarg i es desconeix on existeixen nous materials.

L'eina d'IA examina les relacions entre materials coneguts a una escala massiva, i aquestes relacions s'utilitzen per identificar i classificar numèricament combinacions d'elements que poden crear nous materials. Aleshores, els científics utilitzen els rànquings per guiar la seva exploració de l'espai químic desconegut d'una manera específica, cosa que fa que la investigació experimental sigui més eficient. Els científics emparellen la seva pròpia perspectiva amb la de la IA per prendre les seves decisions. 

El professor Matt Rosseinsky és l'autor principal de l'article. Va dirigir l'equip d'investigadors del Departament de Química i Fàbrica d'Innovació de Materials de la Universitat de Liverpool. 

"Fins ara, un enfocament comú i potent ha estat dissenyar nous materials per analogia estreta amb els existents, però això sovint condueix a materials que són similars als que ja tenim", va dir Rosseinsky. 

"Per tant, necessitem noves eines que redueixin el temps i l'esforç necessaris per descobrir materials realment nous, com el desenvolupat aquí que combina la intel·ligència artificial i la intel·ligència humana per treure el millor d'ambdues.

"Aquest enfocament col·laboratiu combina la capacitat dels ordinadors per examinar les relacions entre diversos centenars de milers de materials coneguts, una escala inabastable per als humans i el coneixement expert i el pensament crític dels investigadors humans que condueixen a avenços creatius.

"Aquesta eina és un exemple d'un dels molts enfocaments col·laboratius d'intel·ligència artificial que poden beneficiar els científics en el futur", va continuar. 

Noves possibilitats tecnològiques

Una de les limitacions que dificulta la capacitat de la societat per resoldre reptes globals com l'energia i la sostenibilitat és que les nostres capacitats per dissenyar i fabricar materials amb funcions específiques encara no estan on han d'estar. 

Els materials recentment descoberts poden ajudar a la creació de noves tecnologies que es poden utilitzar per resoldre problemes globals. Un sol material té el potencial de transformar dràsticament les nostres vides i, en accelerar el seu descobriment, ens apropem a noves possibilitats tecnològiques.