23.09.2021 - University of Liverpool

Una nueva herramienta de IA acelera el descubrimiento de materiales verdaderamente nuevos

La nueva herramienta de inteligencia artificial ya ha permitido descubrir cuatro nuevos materiales

Investigadores de la Universidad de Liverpool han creado una herramienta de inteligencia artificial colaborativa que reduce el tiempo y el esfuerzo necesarios para descubrir materiales verdaderamente nuevos.

La nueva herramienta, publicada en la revista Nature Communications, ya ha permitido descubrir cuatro nuevos materiales, entre ellos una nueva familia de materiales de estado sólido que conducen el litio. Estos electrolitos sólidos serán fundamentales para el desarrollo de baterías de estado sólido que ofrezcan mayor autonomía y seguridad a los vehículos eléctricos. Se están desarrollando otros materiales prometedores.

La herramienta combina la inteligencia artificial con los conocimientos humanos para priorizar las partes del espacio químico inexplorado en las que es más probable encontrar nuevos materiales funcionales.

Descubrir nuevos materiales funcionales es un viaje de alto riesgo, complejo y a menudo largo, ya que hay un espacio infinito de posibles materiales accesibles mediante la combinación de todos los elementos de la tabla periódica, y no se sabe dónde existen nuevos materiales.

La nueva herramienta de IA ha sido desarrollada por un equipo de investigadores del Departamento de Química y la Fábrica de Innovación de Materiales de la Universidad de Liverpool, dirigidos por el profesor Matt Rosseinsky, para hacer frente a este reto.

La herramienta examina las relaciones entre materiales conocidos a una escala inalcanzable para los humanos. Estas relaciones se utilizan para identificar y clasificar numéricamente las combinaciones de elementos que pueden formar nuevos materiales. Los científicos utilizan las clasificaciones para guiar la exploración del gran espacio químico desconocido de forma selectiva, haciendo que la investigación experimental sea mucho más eficiente. Esos científicos toman las decisiones finales, informados por la perspectiva diferente que ofrece la IA.

El autor principal del trabajo, el profesor Matt Rosseinsky, ha declarado: "Hasta la fecha, un enfoque común y poderoso ha sido diseñar nuevos materiales por analogía estrecha con los existentes, pero esto a menudo conduce a materiales que son similares a los que ya tenemos.

"Por ello, necesitamos nuevas herramientas que reduzcan el tiempo y el esfuerzo necesarios para descubrir materiales verdaderamente nuevos, como la desarrollada aquí, que combina la inteligencia artificial y la humana para obtener lo mejor de ambas.

"Este enfoque colaborativo combina la capacidad de los ordenadores para examinar las relaciones entre varios cientos de miles de materiales conocidos, una escala inalcanzable para los humanos, y el conocimiento experto y el pensamiento crítico de los investigadores humanos que conduce a avances creativos.

"Esta herramienta es un ejemplo de uno de los muchos enfoques de inteligencia artificial colaborativa que probablemente beneficiarán a los científicos en el futuro".

La capacidad de la sociedad para resolver retos globales como la energía y la sostenibilidad está condicionada por nuestra capacidad para diseñar y fabricar materiales con funciones específicas, como mejores absorbentes solares para hacer mejores paneles solares o materiales de batería superiores para hacer coches eléctricos de mayor autonomía, o para sustituir materiales existentes utilizando elementos menos tóxicos o escasos.

Estos nuevos materiales generan beneficios para la sociedad al impulsar nuevas tecnologías para hacer frente a los retos mundiales, y también revelan nuevos fenómenos y conocimientos científicos. Todos los aparatos electrónicos portátiles modernos se basan en los materiales de las baterías de iones de litio, que se desarrollaron en la década de 1980, lo que pone de relieve cómo una sola clase de materiales puede transformar nuestra vida: la definición de rutas aceleradas hacia nuevos materiales abrirá posibilidades tecnológicas actualmente inimaginables para nuestro futuro.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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