AIツールにより4種類の新材料の発見に成功

リバプール大学の研究チームは、新材料の発見に必要な時間と労力を削減するための共同人工知能（AI）ツールを開発しました。この新しいAIツールは、すでに4種類の新材料の発見に成功しています。

この研究は、先月、Nature Communications誌に掲載されました。

新材料の発見

AIツールによって発見された4種類の新材料には、リチウムを伝導する新しい固体材料のファミリーが含まれています。これらの固体電解質は、電気自動車の長距離走行と安全性の向上を実現するための固体電池の開発に不可欠です。

このツールは、AIと人間の知識を組み合わせて、未探索の化学空間の特定の部分を優先順位付けします。新しい機能材料が見つかる可能性が最も高いのは、このような領域です。

周期表に記載されているすべての元素を組み合わせて得られる無限の材料空間の中で、新しい機能材料を発見することは非常に困難で、リスクが高く、複雑です。これは通常、長いプロセスであり、新しい材料が存在する場所は不明です。

AIツールは、既知の材料間の関係を大量に分析し、これらの関係を使用して、新しい材料を作成する可能性が高い元素の組み合わせを特定して数値的にランク付けします。研究者は、これらのランキングを使用して、未知の化学空間をターゲットにした方法で探索を導き、実験的調査をより効率的にします。研究者は、自分の視点とAIの視点を組み合わせて、決定を下します。

マット・ロッシンスキー教授は、この研究の第一著者です。彼は、リバプール大学の化学科と材料イノベーションファクトリーの研究チームを率いています。

「これまでのところ、強力なアプローチの一つは、既存のものと密接なアナロジーによって新しい材料を設計することですが、これは通常、すでに持っているものと似た材料につながります」とロッシンスキーは述べています。

「したがって、真正に新しい材料を発見するために、時間と労力を削減する新しいツールが必要です。ここで開発されたツールは、人工知能と人間の知能を組み合わせて、両者の長所を発揮するものです。」

「この共同アプローチは、コンピューターが数十万の既知の材料間の関係を分析する能力と、人間の研究者の専門知識と批判的思考能力を組み合わせ、創造的な進歩につながります。」

「このツールは、将来、科学者に利益をもたらすことになる、多くの共同人工知能アプローチの一つです」と彼は続けています。

新しい技術的可能性

社会がエネルギーや持続可能性などのグローバルな課題を解決する能力を妨げる一つの限界は、目標とする機能を持つ材料を設計し作成する能力がまだ十分ではないことです。

新しく発見された材料は、グローバルな問題を解決するために使用される新しい技術の創出に役立ちます。単一の材料は、私たちの生活を劇的に変える可能性があり、新しい材料の発見を加速することで、まったく新しい技術的可能性に近づきます。