Công Cụ AI Dẫn Đến Khám Phá Bốn Vật Liệu Mới

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Liverpool đã phát triển một công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) hợp tác giúp giảm thời gian và công sức cần thiết để khám phá các vật liệu mới. Công cụ AI mới này đã dẫn đến việc khám phá bốn vật liệu mới.

Nghiên cứu được công bố vào tháng trước trên tạp chí Nature Communications.

Khám Phá Vật Liệu Mới

Bốn vật liệu mới được khám phá bởi AI bao gồm một họ vật liệu rắn mới dẫn lithium. Những chất điện phân rắn này sẽ rất quan trọng trong việc phát triển pin trạng thái rắn cung cấp khả năng di chuyển xa và an toàn hơn cho xe điện.

AI và kiến thức của con người được kết hợp bởi công cụ này để ưu tiên các phần của không gian hóa học chưa được khám phá. Đó là những khu vực mà các vật liệu chức năng mới có khả năng được tìm thấy.

Việc khám phá các vật liệu chức năng mới là cực kỳ khó khăn, rủi ro và phức tạp do không gian vật liệu có thể có được bằng cách kết hợp tất cả các nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Đó là một quá trình dài và không biết nơi nào có vật liệu mới.

Công cụ AI này kiểm tra các mối quan hệ giữa các vật liệu đã biết ở quy mô lớn, và các mối quan hệ này được sử dụng để xác định và xếp hạng số các nguyên tố có khả năng tạo ra vật liệu mới. Các nhà khoa học sau đó sử dụng xếp hạng để hướng dẫn việc khám phá không gian hóa học chưa biết của họ một cách có mục tiêu, điều này làm cho việc điều tra thực nghiệm trở nên hiệu quả hơn. Các nhà khoa học kết hợp quan điểm của mình với quan điểm của AI để đưa ra quyết định.

Giáo sư Matt Rosseinsky là tác giả chính của bài báo. Ông đã dẫn đầu nhóm các nhà nghiên cứu từ Khoa Hóa học và Nhà máy Đổi mới Vật liệu của Đại học Liverpool.

“Cho đến nay, một cách tiếp cận phổ biến và mạnh mẽ là thiết kế vật liệu mới bằng cách tương tự với các vật liệu hiện có, nhưng điều này thường dẫn đến vật liệu tương tự như những gì chúng ta đã có,” Rosseinsky nói.

“Chúng tôi do đó cần các công cụ mới giúp giảm thời gian và công sức cần thiết để khám phá vật liệu thực sự mới, như công cụ được phát triển ở đây kết hợp trí tuệ nhân tạo và trí tuệ con người để tận dụng lợi thế của cả hai.

“Cách tiếp cận hợp tác này kết hợp khả năng của máy tính trong việc xem xét các mối quan hệ giữa hàng trăm nghìn vật liệu đã biết, một quy mô không thể đạt được đối với con người, và kiến thức chuyên môn và tư duy批判 của các nhà nghiên cứu con người dẫn đến những tiến bộ sáng tạo.

“Công cụ này là một ví dụ về một trong nhiều cách tiếp cận trí tuệ nhân tạo hợp tác có thể mang lại lợi ích cho các nhà khoa học trong tương lai,” ông tiếp tục.

Các Khả Năng Công Nghệ Mới

Một trong những hạn chế cản trở khả năng của xã hội trong việc giải quyết các thách thức toàn cầu như năng lượng và tính bền vững là khả năng thiết kế và tạo ra vật liệu có chức năng mục tiêu vẫn chưa ở nơi chúng cần đến.

Các vật liệu mới được khám phá có thể giúp tạo ra các công nghệ mới có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề toàn cầu. Một vật liệu đơn lẻ mang lại tiềm năng thay đổi đáng kể cuộc sống của chúng ta, và bằng cách tăng tốc việc khám phá, chúng ta tiến gần hơn đến các khả năng công nghệ hoàn toàn mới.