Microsoft Research ha recentemente presentato un innovativo sistema di intelligenza artificiale denominato MatterGen, progettato per generare nuovi materiali con proprietà specifiche. Questo avanzamento potrebbe accelerare significativamente lo sviluppo di tecnologie come batterie più efficienti e celle solari avanzate.
Tradizionalmente, la scoperta di nuovi materiali richiede lo screening di milioni di composti esistenti, un processo che può durare anni. MatterGen rivoluziona questo approccio utilizzando modelli generativi per creare direttamente materiali nuovi basati su caratteristiche desiderate, analogamente a come i generatori di immagini AI producono immagini da descrizioni testuali. Tian Xie, responsabile principale della ricerca presso Microsoft Research, ha affermato che questo rappresenta un significativo progresso verso la creazione di un modello generativo universale per il design dei materiali.
Il cuore di MatterGen è un modello di diffusione adattato per lavorare con strutture cristalline tridimensionali. Questo modello raffina progressivamente disposizioni casuali di atomi in materiali stabili e utili che soddisfano criteri specifici. I risultati ottenuti superano gli approcci precedenti, con materiali generati che sono più del doppio più probabili di essere sia nuovi che stabili, e oltre 15 volte più vicini al minimo energetico locale, indicando una maggiore realizzabilità fisica.
In una dimostrazione pratica, il team ha collaborato con scienziati degli Istituti di Tecnologia Avanzata di Shenzhen in Cina per sintetizzare un nuovo materiale, TaCr₂O₆, progettato da MatterGen. Il materiale reale ha mostrato caratteristiche molto simili a quelle previste dall’IA, confermando l’utilità pratica del sistema.
La flessibilità di MatterGen è notevole, poiché può essere perfezionato per generare materiali con proprietà specifiche, inclusi particolari strutture cristalline o caratteristiche elettroniche e magnetiche desiderate. Questo sistema ha il potenziale per trasformare settori come l’energia e l’elettronica, accelerando la scoperta di materiali e riducendo significativamente i tempi di sviluppo.