Strumento di intelligenza artificiale porta alla scoperta di quattro nuovi materiali

Un team di ricercatori dell’Università di Liverpool ha sviluppato uno strumento di intelligenza artificiale (AI) collaborativo che riduce il tempo e lo sforzo necessari per scoprire nuovi materiali. Il nuovo AI ha già portato alla scoperta di quattro nuovi materiali.

La ricerca è stata pubblicata lo scorso mese sulla rivista Nature Communications.

Scoperta di nuovi materiali

I quattro nuovi materiali scoperti dall’AI includono una nuova famiglia di materiali in stato solido che conducono litio. Questi elettroliti solidi saranno cruciali per lo sviluppo di batterie in stato solido che offrono lunga autonomia e maggiore sicurezza per i veicoli elettrici.

L’AI e la conoscenza umana sono combinate dallo strumento per prioritizzare parti dello spazio chimico inesplorato. È in queste aree che i nuovi materiali funzionali sono più probabili da trovare.

È estremamente difficile, rischioso e complesso scoprire nuovi materiali funzionali dati gli infiniti spazi di materiali possibili accessibili combinando tutti gli elementi della tavola periodica. Questo è spesso un processo lungo e non si sa dove esistano nuovi materiali.

Lo strumento AI esamina le relazioni tra materiali noti su larga scala, e queste relazioni vengono utilizzate per identificare e classificare numericamente le combinazioni di elementi che sono probabili creare nuovi materiali. Gli scienziati utilizzano quindi le classifiche per guidare la loro esplorazione dello spazio chimico sconosciuto in modo mirato, il che rende l’indagine sperimentale più efficiente. Gli scienziati abbinano la loro prospettiva a quella dell’AI per prendere le loro decisioni.

Il professor Matt Rosseinsky è l’autore principale del documento. Ha guidato il team di ricercatori del Dipartimento di Chimica e della Fabbrica di Innovazione dei Materiali dell’Università di Liverpool.

“Finora, un approccio comune e potente è stato quello di progettare nuovi materiali per analogia con quelli esistenti, ma questo spesso porta a materiali simili a quelli che già abbiamo,” ha detto Rosseinsky.

“Pertanto, abbiamo bisogno di nuovi strumenti che riducano il tempo e lo sforzo necessari per scoprire materiali veramente nuovi, come quello sviluppato qui che combina intelligenza artificiale e intelligenza umana per ottenere il meglio di entrambi.

“Questo approccio collaborativo combina la capacità dei computer di esaminare le relazioni tra diverse centinaia di migliaia di materiali noti, una scala inaccessibile per gli esseri umani, e la conoscenza esperta e il pensiero critico dei ricercatori umani che portano a progressi creativi.

“Questo strumento è un esempio di uno dei molti approcci di intelligenza artificiale collaborativa che probabilmente beneficeranno gli scienziati nel futuro,” ha continuato.

Nuove possibilità tecnologiche

Una delle limitazioni che ostacola la capacità della società di risolvere sfide globali come l’energia e la sostenibilità è che le nostre capacità di progettare e realizzare materiali con funzioni mirate non sono ancora adeguate.

I materiali scoperti di recente possono aiutare nella creazione di nuove tecnologie che possono essere utilizzate per risolvere problemi globali. Un singolo materiale ha il potenziale di trasformare drasticamente la nostra vita, e accelerando la loro scoperta, ci avviciniamo a nuove possibilità tecnologiche.