Ferramenta de IA leva à descoberta de quatro novos materiais

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Liverpool desenvolveu uma ferramenta colaborativa de inteligência artificial (IA) 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 Natureza das Comunicações. 

Descobrindo novos materiais

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

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

É extremamente difícil, arriscado e complexo descobrir novos materiais funcionais dado o espaço infinito de materiais possíveis que são acessíveis pela combinação de todos os elementos da tabela periódica. Geralmente, esse é um processo longo e não se sabe onde existem novos materiais.

A ferramenta de IA examina as relações entre materiais conhecidos em grande escala, e essas relações são usadas para identificar e classificar numericamente as combinações de elementos que provavelmente criarão novos materiais. Os cientistas então usam as classificações para orientar sua exploração do espaço químico desconhecido de maneira 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 principal autor 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 com os existentes, mas isso geralmente leva a materiais semelhantes aos que já temos”, disse Rosseinsky. 

“Precisamos, portanto, de novas ferramentas que reduzam o tempo e o esforço necessários para descobrir materiais verdadeiramente novos, como o desenvolvido aqui que combina inteligência artificial e inteligência humana para obter o melhor de ambas.

“Essa abordagem colaborativa combina a capacidade dos computadores de analisar as relações entre várias centenas 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.

“Esta ferramenta é um exemplo de uma das muitas abordagens colaborativas de inteligência artificial 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 fabricar materiais com funções específicas ainda não estão onde deveriam 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.