Herramienta de IA conduce al descubrimiento de cuatro nuevos materiales

Un equipo de investigadores de la Universidad de Liverpool ha desarrollado una herramienta de inteligencia artificial (IA) colaborativa que reduce el tiempo y el esfuerzo necesarios para descubrir nuevos materiales. La nueva IA ya ha llevado al descubrimiento de cuatro nuevos materiales.

La investigación se publicó el mes pasado en la revista Nature Communications.

Descubriendo nuevos materiales

Los cuatro nuevos materiales descubiertos por la IA incluyen una nueva familia de materiales en estado sólido que conducen litio. Estos electrolitos sólidos serán cruciales para el desarrollo de baterías en estado sólido que ofrezcan un largo alcance y una mayor seguridad para los vehículos eléctricos.

La herramienta combina la IA y el conocimiento humano para priorizar partes del espacio químico inexplorado. Es en estas áreas donde es más probable encontrar nuevos materiales funcionales.

Es extremadamente difícil, arriesgado y complejo descubrir nuevos materiales funcionales, dado el espacio infinito de materiales posibles que se pueden acceder combinando todos los elementos de la tabla periódica. Este es a menudo un proceso largo y no se sabe dónde existen los nuevos materiales.

La herramienta de IA examina las relaciones entre materiales conocidos a una escala masiva, y estas relaciones se utilizan para identificar y clasificar numéricamente combinaciones de elementos que probablemente creen nuevos materiales. Los científicos utilizan las clasificaciones para guiar su exploración del espacio químico desconocido de manera dirigida, lo que hace que la investigación experimental sea más eficiente. Los científicos combinan su propia perspectiva con la de la IA para tomar decisiones.

El profesor Matt Rosseinsky es el autor principal del artículo. Lideró el equipo de investigadores del Departamento de Química y Fábrica de Innovación de Materiales de la Universidad de Liverpool.

“Hasta la fecha, un enfoque común y poderoso ha sido diseñar nuevos materiales mediante una analogía cercana con los existentes, pero esto a menudo conduce a materiales que son similares a los que ya tenemos”, dijo Rosseinsky.

“Por lo tanto, necesitamos nuevas herramientas que reduzcan el tiempo y el esfuerzo necesarios para descubrir materiales verdaderamente nuevos, como la desarrollada aquí que combina la inteligencia artificial y la inteligencia humana para obtener lo mejor de ambas.

“Este enfoque colaborativo combina la capacidad de las computadoras para examinar las relaciones entre varios cientos de miles de materiales conocidos, una escala inalcanzable para los humanos, y el conocimiento experto y el pensamiento crítico de los investigadores humanos que conduce a avances creativos.

“Esta herramienta es un ejemplo de uno de los muchos enfoques de inteligencia artificial colaborativa que probablemente beneficiarán a los científicos en el futuro”, continuó.

Nuevas posibilidades tecnológicas

Una de las limitaciones que obstaculiza la capacidad de la sociedad para resolver desafíos globales como la energía y la sostenibilidad es que nuestras capacidades para diseñar y fabricar materiales con funciones objetivo aún no están donde necesitan estar.

Los materiales recién descubiertos pueden ayudar en la creación de nuevas tecnologías que se pueden utilizar para resolver problemas globales. Un solo material lleva el potencial de transformar drásticamente nuestras vidas, y al acelerar su descubrimiento, nos acercamos a nuevas posibilidades tecnológicas.