Εργαλείο AI Οδηγεί στην Ανακάλυψη Τέσσερων Νέων Υλικών

Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ έχει αναπτύξει ένα συνεργατικό εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης (AI) που μειώνει τον χρόνο και την προσπάθεια που απαιτείται για την ανακάλυψη νέων υλικών. Το νέο AI έχει ήδη οδηγήσει στην ανακάλυψη τεσσάρων νέων υλικών.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε τον προηγούμενο μήνα στο περιοδικό Nature Communications.

Ανακάλυψη Νέων Υλικών

Τα τέσσερα νέα υλικά που ανακαλύφθηκαν από το AI περιλαμβάνουν μια νέα οικογένεια στερεών υλικών που διηθούν λίθιο. Αυτά τα στερεά ηλεκτρολύτες θα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη μπαταριών στερεάς κατάστασης που προσφέρουν μεγάλο εύρος και αυξημένη ασφάλεια για ηλεκτρικά οχήματα.

Το AI και η ανθρώπινη γνώση συνδυάζονται από το εργαλείο για να προτεραιοποιήσουν τμήματα του ανεξερεύνητου χημικού χώρου. Σε αυτές τις περιοχές είναι πιο πιθανό να βρεθούν νέα λειτουργικά υλικά.

Είναι εξαιρετικά δύσκολο, ριψοκίνδυνο και σύνθετο να ανακαλυφθούν νέα λειτουργικά υλικά δεδομένου του απειρόυ του χώρου των πιθανών υλικών που είναι προσβάσιμα με τη συνδυαστική των στοιχείων του περιοδικού πίνακα. Αυτό είναι συχνά một μακρύς процесс και είναι άγνωστο πού υπάρχουν νέα υλικά.

Το εργαλείο AI εξετάζει τις σχέσεις μεταξύ γνωστών υλικών σε μια τεράστια κλίμακα, και αυτές οι σχέσεις χρησιμοποιούνται για να αναγνωρίσουν και να κατατάξουν αριθμητικά συνδυασμούς στοιχείων που είναι πιθανό να δημιουργήσουν νέα υλικά. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τις κατάταξεις για να οδηγήσουν την έρευνά τους στον άγνωστο χημικό χώρο με στόχο, καθιστώντας την πειραματική έρευνα πιο αποτελεσματική. Οι επιστήμονες συνδυάζουν τη δική τους προοπτική με εκείνη του AI για να λάβουν αποφάσεις.

Ο καθηγητής Matt Rosseinsky είναι ο κύριος συγγραφέας του εγγράφου. Ηγήθηκε της ομάδας ερευνητών από το Τμήμα Χημείας και το Εργοστάσιο Καινοτομίας Υλικών του Πανεπιστημίου του Λίβερπουλ.

«Μέχρι σήμερα, μια κοινή και ισχυρή προσέγγιση ήταν να σχεδιάζουμε νέα υλικά με στενή αναλογία με τα υπάρχοντα, αλλά αυτό συχνά οδηγεί σε υλικά που είναι παρόμοια με αυτά που ήδη έχουμε», είπε ο Rosseinsky.

“Λοιπόν, χρειαζόμαστε νέα εργαλεία που μειώνουν τον χρόνο και την προσπάθεια που απαιτείται για την ανακάλυψη πραγματικά νέων υλικών, όπως αυτό που αναπτύχθηκε εδώ που συνδυάζει τεχνητή νοημοσύνη και ανθρώπινη νοημοσύνη για να πάρουμε το καλύτερο από τα δύο.

“Αυτή η συνεργατική προσέγγιση συνδυάζει την ικανότητα των υπολογιστών να εξετάζουν τις σχέσεις μεταξύ нескольких εκατοντάδων χιλιάδων γνωστών υλικών, μια κλίμακα που δεν είναι εφικτή για τους ανθρώπους, και την εμπειρογνώμονα γνώση και κριτική σκέψη των ανθρώπινων ερευνητών που οδηγεί σε δημιουργικές προόδους.

“Αυτό το εργαλείο είναι ένα παράδειγμα μιας από τις πολλές συνεργατικές προσεγγίσεις τεχνητής νοημοσύνης που πιθανότατα θα ωφελήσουν τους επιστήμονες στο μέλλον», συνέχισε.

Νέες Τεχνολογικές Πιθανότητες

Ένα από τα όρια που εμποδίζει την ικανότητα της κοινωνίας να αντιμετωπίσει παγκόσμιες προκλήσεις όπως η ενέργεια και η βιωσιμότητα είναι ότι οι ικανότητές μας να σχεδιάζουμε και να κατασκευάζουμε υλικά με στόχο λειτουργίες είναι ακόμη δεν είναι εκεί που πρέπει να είναι.

Τα νέα ανακαλυφθέντα υλικά μπορούν να βοηθήσουν στη δημιουργία νέων τεχνολογιών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντιμετώπιση παγκόσμιων προβλημάτων. Ένα μόνο υλικό έχει τη δυνατότητα να μεταμορφώσει δραστικά τη ζωή μας, και με την επιτάχυνση της ανακάλυψης τους, πλησιάζουμε σε νέες τεχνολογικές πιθανότητες.