Nástroj AI vede k objevu čtyř nových materiálů

Tým výzkumníků z University of Liverpool vyvinul spolupracující nástroj umělé inteligence (AI), který snižuje čas a úsilí potřebné k objevu nových materiálů. Nový AI již vedl k objevu čtyř nových materiálů. 

Výzkum byl zveřejněn minulý měsíc v časopise Nature Communications. 

Objevování nových materiálů

Čtyři nové materiály objevené pomocí AI zahrnují novou rodinu pevných látek, které vodí lithium. Tyto pevné elektrolyty budou zásadní pro vývoj baterií se solidním stavem, které nabízejí dlouhý dosah a zvýšenou bezpečnost pro elektrická vozidla.

AI a lidské znalosti jsou kombinovány pomocí tohoto nástroje, aby byly ưuřazeny části nezkoumaného chemického prostoru. Právě v těchto oblastech je nejpravděpodobnější objev nových funkčních materiálů.

Je extrémně obtížné, riskantní a komplexní objevit nové funkční materiály, vzhledem k nekonečnému prostoru možných materiálů, které jsou dostupné kombinací všech prvků v periodické tabulce. Tento proces je často dlouhý a není známo, kde se nové materiály nacházejí.

Nástroj AI zkoumá vztahy mezi známými materiály ve velkém měřítku a tyto vztahy se používají k identifikaci a numerickému hodnocení kombinací prvků, které jsou pravděpodobně schopny vytvořit nové materiály. Vědci pak používají tato hodnocení k cílenému zkoumání neznámého chemického prostoru, což činí experimentální vyšetřování účinnějším. Vědci spojují svůj vlastní pohled s pohledem AI, aby činili rozhodnutí. 

Profesor Matt Rosseinsky je hlavní autor článku. Vedl tým výzkumníků z chemického oddělení a továrny na inovace materiálů University of Liverpool. 

„Dosud byla běžnou a silnou strategií návrh nových materiálů blízkou analogií s existujícími, ale to často vede k materiálům, které jsou podobné těm, které již máme,” řekl Rosseinsky. 

“Proto potřebujeme nové nástroje, které snižují čas a úsilí potřebné k objevu skutečně nových materiálů, jako je ten, který byl vyvinut zde a kombinuje umělou inteligenci a lidskou inteligenci, aby využil nejlepších možností obou.

“Tento spolupracující přístup kombinuje schopnost počítačů zkoumat vztahy mezi několika stovkami tisíc známých materiálů, měřítkem, které je nedosažitelné pro lidi, a odborné znalosti a kritické myšlení lidských výzkumníků, které vedou k tvůrčím pokrokům.

“Tento nástroj je příkladem jednoho z mnoha spolupracujících přístupů umělé inteligence, které pravděpodobně budou prospěšné pro vědce v budoucnu,” pokračoval. 

Nové technologické možnosti

Jednou z omezení, která brání společnosti v řešení globálních problémů, jako je energie a udržitelnost, je, že naše schopnosti navrhovat a vyrábět materiály s cílenými funkcemi nejsou dosud tam, kde by měly být. 

Nově objevené materiály mohou pomoci při vytváření nových technologií, které lze použít k řešení globálních problémů. Jeden jediný materiál má potenciál dramaticky transformovat náš život, a urychlením jejich objevu, jsme blíže k novým technologickým možnostem.