ปัญญาประดิษฐ์
เครื่องมือ AI นำไปสู่การค้นพบวัสดุใหม่ 4 ชนิด
ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูลได้พัฒนาเครื่องมืออินเทลลิเจนต์เทียม (AI) ที่ช่วยลดเวลาและความพยายามในการค้นพบวัสดุใหม่ เครื่องมือ AI ใหม่นี้ได้นำไปสู่การค้นพบวัสดุใหม่ 4 ชนิดแล้ว
การวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์เมื่อเดือนที่แล้วในหนังสือวารสาร Nature Communications
การค้นพบวัสดุใหม่
วัสดุใหม่ 4 ชนิดที่ค้นพบโดย AI รวมถึงครอบครัวใหม่ของวัสดุสถานะแข็งที่สามารถนำลิเทียมได้ วัสดุอิเล็กโทรไลต์เหล่านี้จะมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาบัตเตอรี่สถานะแข็งที่มีระยะทางไกลและความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า
เครื่องมือนี้รวมทั้ง AI และความรู้ของมนุษย์เพื่อจัดลำดับความสำคัญของส่วนต่างๆ ของพื้นที่เคมีที่ไม่ได้สำรวจ พื้นที่เหล่านี้เป็นสถานที่ที่วัสดุฟังก์ชันใหม่ๆ มีแนวโน้มที่จะพบได้
การค้นพบวัสดุฟังก์ชันใหม่ๆ นั้นเป็นเรื่องที่ยากมาก มีความเสี่ยง และซับซ้อน เนื่องจากพื้นที่วัสดุที่เป็นไปได้ที่สามารถเข้าถึงได้โดยการรวมทั้งองค์ประกอบในตารางธาตุเป็นพื้นที่ที่ไม่มีที่สิ้นสุด ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานและไม่ทราบว่าวัสดุใหม่ๆ มีอยู่ที่ไหน
เครื่องมือ AI ตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างวัสดุที่ทราบกันอยู่ในระดับใหญ่ และความสัมพันธ์เหล่านี้ใช้เพื่อระบุและจัดลำดับความสำคัญของการรวมกันขององค์ประกอบที่มีแนวโน้มที่จะสร้างวัสดุใหม่ นักวิทยาศาสตร์ใช้การจัดลำดับความสำคัญเหล่านี้เพื่อชี้นำการสำรวจพื้นที่เคมีที่ไม่ทราบในลักษณะที่มุ่งเป้า ซึ่งทำให้การสอบสวนเชิงทดลองมีประสิทธิภาพมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ใช้มุมมองของตนเองร่วมกับมุมมองของ AI เพื่อตัดสินใจ
ศาสตราจารย์ Matt Rosseinsky เป็นผู้เขียนนำของเอกสาร เขานำทีมนักวิจัยจากภาควิชาเคมีและโรงงานนวัตกรรมวัสดุของมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูล
“จนถึงปัจจุบัน วิธีการที่มีประสิทธิภาพและทรงพลังคือการออกแบบวัสดุใหม่โดยการเปรียบเทียบกับวัสดุที่มีอยู่เดิม แต่นี่มักจะนำไปสู่วัสดุที่คล้ายกับวัสดุที่เรามีอยู่แล้ว” Rosseinsky กล่าว
“ดังนั้นเราจึงต้องมีเครื่องมือใหม่ที่ลดเวลาและความพยายามที่จำเป็นในการค้นพบวัสดุใหม่ๆ จริงๆ เช่นเครื่องมือที่พัฒนาใน这里ที่รวม AI และความฉลาดของมนุษย์เพื่อให้ได้สิ่งที่ดีที่สุดจากทั้งสอง
“วิธีการร่วมมือนี้รวมความสามารถของคอมพิวเตอร์ที่สามารถมองเห็นความสัมพันธ์ระหว่างวัสดุหลายแสนชนิด ซึ่งเป็นระดับที่มนุษย์ไม่สามารถทำได้ และความรู้และความคิดเชิงวิพากษ์ของนักวิจัยที่นำไปสู่ความก้าวหน้าทางความคิดสร้างสรรค์
“เครื่องมือนี้เป็นตัวอย่างหนึ่งของเครื่องมือ AI ร่วมมือที่น่าจะเป็นประโยชน์ต่อนักวิทยาศาสตร์ในอนาคต” เขาเพิ่มเติม
ความเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีใหม่
ข้อจำกัดหนึ่งที่ขัดขวางความสามารถของสังคมในการแก้ไขปัญหาทั่วโลก เช่น พลังงานและความยั่งยืน คือความสามารถของเราในการออกแบบและสร้างวัสดุที่มีฟังก์ชันการทำงานเป้าหมายยังไม่ถึงที่ต้องการ
วัสดุใหม่ที่ค้นพบสามารถช่วยในการสร้างเทคโนโลยีใหม่ที่สามารถใช้ในการแก้ไขปัญหาทั่วโลก วัสดุเพียงชนิดเดียวมีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงชีวิตของเราอย่างมาก และด้วยการเร่งการค้นพบวัสดุเหล่านี้ เราก็เข้าใกล้ความเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีใหม่ๆ มากขึ้น
