Outil d’IA conduit à la découverte de quatre nouveaux matériaux

Une équipe de chercheurs de l’Université de Liverpool a développé un outil d’intelligence artificielle (IA) collaboratif qui réduit le temps et les efforts nécessaires pour découvrir de nouveaux matériaux. Le nouvel outil d’IA a déjà conduit à la découverte de quatre nouveaux matériaux. 

La recherche a été publiée le mois dernier dans la revue Nature Communications. 

Découverte de nouveaux matériaux

Les quatre nouveaux matériaux découverts par l’IA comprennent une nouvelle famille de matériaux à l’état solide qui conduisent le lithium. Ces électrolytes solides seront cruciaux pour le développement de batteries à l’état solide qui offrent une longue portée et une sécurité accrue pour les véhicules électriques.

L’outil combine l’IA et les connaissances humaines pour donner la priorité aux parties de l’espace chimique inexploré. C’est dans ces domaines que de nouveaux matériaux fonctionnels sont les plus susceptibles d’être trouvés.

Il est extrêmement difficile, risqué et complexe de découvrir de nouveaux matériaux fonctionnels, étant donné l’espace infini de matériaux possibles accessibles en combinant tous les éléments du tableau périodique. C’est souvent un long processus et il est inconnu où se trouvent les nouveaux matériaux.

L’outil d’IA examine les relations entre les matériaux connus à grande échelle, et ces relations sont utilisées pour identifier et classer numériquement les combinaisons d’éléments susceptibles de créer de nouveaux matériaux. Les scientifiques utilisent ensuite les classements pour guider leur exploration de l’espace chimique inconnu de manière ciblée, ce qui rend l’enquête expérimentale plus efficace. Les scientifiques associent leur propre perspective à celle de l’IA pour prendre leurs décisions. 

Le professeur Matt Rosseinsky est l’auteur principal de l’article. Il a dirigé l’équipe de chercheurs du Département de chimie et de l’usine d’innovation des matériaux de l’Université de Liverpool. 

« Jusqu’à présent, une approche courante et puissante a consisté à concevoir de nouveaux matériaux par analogie étroite avec les matériaux existants, mais cela conduit souvent à des matériaux similaires à ceux que nous avons déjà », a déclaré Rosseinsky. 

“Nous devons donc disposer de nouveaux outils qui réduisent le temps et les efforts nécessaires pour découvrir des matériaux vraiment nouveaux, tels que celui développé ici qui combine l’intelligence artificielle et l’intelligence humaine pour obtenir le meilleur des deux.

“Cette approche collaborative combine la capacité des ordinateurs à examiner les relations entre plusieurs centaines de milliers de matériaux connus, une échelle inatteignable pour les humains, et les connaissances expertes et la pensée critique des chercheurs humains qui conduisent à des avancées créatives.

“Cet outil est un exemple de l’une des nombreuses approches d’IA collaboratives susceptibles de bénéficier aux scientifiques à l’avenir », a-t-il poursuivi. 

Nouvelles possibilités technologiques

L’une des limites qui entrave la capacité de la société à résoudre les défis mondiaux tels que l’énergie et la durabilité est que nos capacités à concevoir et à réaliser des matériaux avec des fonctions ciblées ne sont pas encore à la hauteur. 

Les matériaux nouvellement découverts peuvent aider à la création de nouvelles technologies qui peuvent être utilisées pour résoudre les problèmes mondiaux. Un seul matériau a le potentiel de transformer radicalement notre vie, et en accélérant leur découverte, nous nous rapprochons de nouvelles possibilités technologiques.