Narzędzie AI prowadzi do odkrycia czterech nowych materiałów

Zespół badaczy z Uniwersytetu w Liverpoolu opracował współpracujące narzędzie sztucznej inteligencji (AI), które redukuje czas i wysiłek potrzebny do odkrycia nowych materiałów. Nowe AI już doprowadziło do odkrycia czterech nowych materiałów.

Badania zostały opublikowane w zeszłym miesiącu w czasopiśmie Nature Communications.

Odkrywanie nowych materiałów

Cztery nowe materiały odkryte przez AI obejmują nową rodzinę materiałów stałych, które przewodzą lit. Te elektrolity stałe będą kluczowe dla rozwoju baterii stałych, które oferują długi zasięg i zwiększoną bezpieczeństwo dla pojazdów elektrycznych.

AI i ludzka wiedza są łączone przez narzędzie w celu priorytetowego wyboru niezbadanych obszarów przestrzeni chemicznej. To właśnie w tych obszarach nowe materiały funkcjonalne są najbardziej prawdopodobne.

Jest to niezwykle trudne, ryzykowne i złożone, aby odkryć nowe materiały funkcjonalne, biorąc pod uwagę nieskończoną przestrzeń możliwych materiałów, które można uzyskać, łącząc wszystkie elementy w tabeli okresowej. Jest to często długi proces i nie wiadomo, gdzie nowe materiały istnieją.

Narzędzie AI baduje relacje między znanymi materiałami w ogromnej skali, a te relacje są wykorzystywane do identyfikacji i numerycznego rankowania połączeń elementów, które mogą tworzyć nowe materiały. Następnie naukowcy wykorzystują te rankingi do kierowania ich eksploracji niezbadanej przestrzeni chemicznej w sposób ukierunkowany, co sprawia, że badanie eksperymentalne jest bardziej efektywne. Naukowcy łączą swoją perspektywę z perspektywą AI, aby podejmować decyzje.

Profesor Matt Rosseinsky jest głównym autorem artykułu. Prowadził zespół badaczy z Wydziału Chemii i Fabryki Innowacji Materiałowych Uniwersytetu w Liverpoolu.

„Do tej pory powszechnym i skutecznym podejściem było projektowanie nowych materiałów przez bliską analogię z istniejącymi, ale często prowadzi to do materiałów podobnych do tych, które już mamy”, powiedział Rosseinsky.

“Dlatego potrzebujemy nowych narzędzi, które zmniejszają czas i wysiłek potrzebny do odkrycia naprawdę nowych materiałów, takich jak to, które zostało opracowane tutaj, łącząc sztuczną inteligencję i ludzką inteligencję, aby uzyskać najlepsze z obu.

“To współpracujące podejście łączy możliwość komputerów do badania relacji między kilkuset tysiącami znanych materiałów, co jest nieosiągalne dla ludzi, oraz wiedzę ekspercką i myślenie krytyczne ludzkich badaczy, które prowadzi do kreatywnych postępów.

“To narzędzie jest przykładem jednego z wielu współpracujących podejść sztucznej inteligencji, które prawdopodobnie będą korzystne dla naukowców w przyszłości”, kontynuował.

Nowe możliwości technologiczne

Jedną z ograniczeń, które utrudniają społeczeństwu rozwiązywanie globalnych wyzwań, takich jak energia i zrównoważony rozwój, jest to, że nasze możliwości projektowania i tworzenia materiałów o ukierunkowanych funkcjach nadal nie są tam, gdzie powinny być.

Nowo odkryte materiały mogą pomóc w tworzeniu nowych technologii, które mogą być wykorzystane do rozwiązywania globalnych problemów. Jeden materiał ma potencjał, aby dramatycznie zmienić nasze życie, a przez przyspieszanie ich odkrycia, zbliżamy się do nowych możliwości technologicznych.