AI工具促进发现四种新材料

利物浦大学的研究人员团队开发了一种协作的人工智能（AI）工具，减少了发现新材料所需的时间和精力。这种新的人工智能已经导致了四种新材料的发现。

该研究上个月发表在《自然通讯》杂志上。Nature Communications。

发现新材料

由人工智能发现的四种新材料包括一种新的固态材料家族，它可以导电性锂。这些固态电解质对于开发提供长距离和提高安全性的固态电池至关重要。

该工具通过将人工智能和人类知识相结合，优先考虑未探索的化学空间的某些部分。这些区域是最有可能发现新功能材料的地方。

鉴于可以通过组合元素表中的所有元素来获得的无限可能材料空间，发现新功能材料极其困难、风险高且复杂。这通常是一个漫长的过程，新材料的存在位置也是未知的。

人工智能工具以巨大的规模检查已知材料之间的关系，并使用这些关系来识别和数值排名可能创建新材料的元素组合。科学家们然后使用排名来指导他们对未知化学空间的有针对性的探索，这使得实验调查更加高效。科学家们将自己的视角与人工智能的视角相结合，以做出决定。

马特·罗斯辛斯基教授是论文的首席作者。他领导了利物浦大学化学系和材料创新工厂的研究团队。

“到目前为止，一个常见且强大的方法是通过与现有材料的密切类比来设计新材料，但这通常会导致我们已经拥有的类似材料，”罗斯辛斯基说。

“因此，我们需要像这里开发的那样结合人工智能和人类智慧的新工具，以减少发现真正新材料所需的时间和精力。

“这种协作方法结合了计算机检查几十万已知材料之间关系的能力——这是人类无法达到的规模——以及人类研究人员的专业知识和批判性思维，这些思维会带来创造性的进步。

“这种工具是未来可能惠及科学家的众多协作人工智能方法之一的例子，”他继续说。

新的技术可能性

社会面临的全球挑战之一是，设计和制造具有目标功能的材料的能力还不够。新发现的材料可以帮助创造解决全球问题的新技术。单一材料就有可能极大地改变我们的生活，而通过加速材料的发现，我们更接近新的技术可能性。