Un team di ricercatori dell’Università di Liverpool ha sviluppato uno strumento collaborativo di intelligenza artificiale (AI) che riduce il tempo e lo sforzo necessari per scoprire nuovi materiali. La nuova IA ha già portato alla scoperta di quattro nuovi materiali.
La ricerca è stata pubblicata il mese scorso sulla rivista Nature Communications .
Alla scoperta di nuovi materiali
I quattro nuovi materiali scoperti dall’IA includono una nuova famiglia di materiali a stato solido che conducono il litio. Questi elettroliti solidi saranno cruciali per lo sviluppo di batterie allo stato solido che offrono una lunga autonomia e una maggiore sicurezza per i veicoli elettrici.
L’intelligenza artificiale e la conoscenza umana sono combinate dallo strumento per dare priorità a parti dello spazio chimico inesplorato. È in queste aree che è più probabile trovare nuovi materiali funzionali.
È estremamente difficile, rischioso e complesso scoprire nuovi materiali funzionali dato lo spazio infinito dei materiali possibili che sono accessibili combinando tutti gli elementi della tavola periodica. Questo è spesso un processo lungo e non si sa dove esistano nuovi materiali.
Lo strumento di intelligenza artificiale esamina le relazioni tra materiali noti su vasta scala e queste relazioni vengono utilizzate per identificare e classificare numericamente le combinazioni di elementi che potrebbero creare nuovi materiali. Gli scienziati utilizzano quindi le classifiche per guidare la loro esplorazione dello spazio chimico sconosciuto in modo mirato, il che rende l’indagine sperimentale più efficiente. Gli scienziati associano la propria prospettiva a quella delle IA per prendere le proprie decisioni.
Il professor Matt Rosseinsky è l’autore principale del documento. Ha guidato il team di ricercatori del Dipartimento di Chimica e Fabbrica di Innovazione dei Materiali dell’Università di Liverpool.
“Ad oggi, un approccio comune e potente è stato quello di progettare nuovi materiali in stretta analogia con quelli esistenti, ma questo spesso porta a materiali simili a quelli che già abbiamo”, ha affermato Rosseinsky.
“Abbiamo quindi bisogno di nuovi strumenti che riducano il tempo e lo sforzo necessari per scoprire materiali veramente nuovi, come quello sviluppato qui che combina intelligenza artificiale e intelligenza umana per ottenere il meglio da entrambe.
“Questo approccio collaborativo combina la capacità dei computer di esaminare le relazioni tra diverse centinaia di migliaia di materiali conosciuti, una scala irraggiungibile per gli esseri umani, e la conoscenza esperta e il pensiero critico dei ricercatori umani che portano a progressi creativi.
“Questo strumento è un esempio di uno dei tanti approcci di intelligenza artificiale collaborativa che potrebbero avvantaggiare gli scienziati in futuro”, ha continuato.
Nuove possibilità tecnologiche
Uno dei limiti che ostacola la capacità della società di risolvere sfide globali come l’energia e la sostenibilità è che le nostre capacità di progettare e realizzare materiali con funzioni mirate non sono ancora dove dovrebbero essere.
I materiali appena scoperti possono aiutare nella creazione di nuove tecnologie che possono essere utilizzate per risolvere problemi globali. Un singolo materiale ha il potenziale per trasformare drasticamente le nostre vite e, accelerando la loro scoperta, ci avviciniamo sempre più a nuove possibilità tecnologiche.
