Ferramenta de IA Leva à Descoberta de Quatro Novos Materiais

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Liverpool desenvolveu uma ferramenta de inteligência artificial (IA) colaborativa que reduz o tempo e o esforço necessários para descobrir novos materiais. A nova IA já levou à descoberta de quatro novos materiais. 

A pesquisa foi publicada no mês passado na revista Nature Communications. 

Descobrindo Novos Materiais

Os quatro novos materiais descobertos pela IA incluem uma nova família de materiais em estado sólido que conduzem lítio. Esses eletrólitos sólidos serão cruciais para o desenvolvimento de baterias de estado sólido que oferecem longo alcance e segurança aumentada para veículos elétricos.

A IA e o conhecimento humano são combinados pela ferramenta para priorizar partes do espaço químico inexplorado. É nessas áreas que novos materiais funcionais são mais prováveis de ser encontrados.

É extremamente difícil, arriscado e complexo descobrir novos materiais funcionais, dado o espaço infinito de materiais possíveis acessíveis pela combinação de todos os elementos da tabela periódica. Isso é frequentemente um processo longo e é desconhecido onde os novos materiais existem.

A ferramenta de IA examina as relações entre materiais conhecidos em uma escala massiva, e essas relações são usadas para identificar e classificar numericamente combinações de elementos que são prováveis de criar novos materiais. Os cientistas então usam as classificações para guiar sua exploração do espaço químico desconhecido de forma direcionada, o que torna a investigação experimental mais eficiente. Os cientistas combinam sua própria perspectiva com a da IA para tomar suas decisões. 

O Professor Matt Rosseinsky é o autor principal do artigo. Ele liderou a equipe de pesquisadores do Departamento de Química e Fábrica de Inovação de Materiais da Universidade de Liverpool. 

“Até o momento, uma abordagem comum e poderosa tem sido projetar novos materiais por analogia próxima com os existentes, mas isso frequentemente leva a materiais que são semelhantes aos que já temos,” disse Rosseinsky. 

“Portanto, precisamos de novas ferramentas que reduzam o tempo e o esforço necessários para descobrir materiais verdadeiramente novos, como a desenvolvida aqui que combina inteligência artificial e inteligência humana para obter o melhor de ambos.

“Essa abordagem colaborativa combina a capacidade dos computadores de examinar as relações entre vários hundredos de milhares de materiais conhecidos, uma escala inatingível para humanos, e o conhecimento especializado e o pensamento crítico de pesquisadores humanos que levam a avanços criativos.

“Essa ferramenta é um exemplo de uma das muitas abordagens de inteligência artificial colaborativa que provavelmente beneficiarão os cientistas no futuro,” continuou ele. 

Novas Possibilidades Tecnológicas

Uma das limitações que impede a capacidade da sociedade de resolver desafios globais como energia e sustentabilidade é que nossas capacidades de projetar e fazer materiais com funções direcionadas ainda não estão onde precisam estar. 

Materiais recém-descobertos podem ajudar na criação de novas tecnologias que podem ser usadas para resolver problemas globais. Um único material carrega o potencial de transformar drasticamente nossas vidas, e ao acelerar sua descoberta, nos aproximamos de novas possibilidades tecnológicas.