Da asporto chiave
- Gli scienziati stanno usando l'IA per scoprire nuovi materiali.
- I materiali potrebbero essere fondamentali per lo sviluppo di batterie che offrano una maggiore autonomia e una maggiore sicurezza per i veicoli elettrici.
- Migliori batterie per auto potrebbero essere a circa 10 anni dall'arrivo sul mercato.
Le auto elettriche un giorno potrebbero essere alimentate da nuovi tipi di batterie, grazie all'intelligenza artificiale (AI).
I ricercatori dell'Università di Liverpool affermano di aver creato uno strumento di intelligenza artificiale collaborativa che riduce il tempo e gli sforzi necessari per scoprire nuovi materiali. L'innovazione fa parte del crescente utilizzo dell'IA per lo sviluppo di qualsiasi cosa, da nuovi farmaci a nuove batterie.
"Grazie a strumenti software ad alte prestazioni, potenza di elaborazione e memoria a basso costo, l'IA può automatizzare completamente attività complesse e fornire scoperte coerenti e precise", ha detto Matthew Putman, CEO di Nanotronics, un'azienda che utilizza l'IA Lifewire in un'intervista via e-mail.
"Richiede meno manodopera per la manutenzione e può essere adattato rapidamente quando le strategie di produzione e i piani di produzione vengono modificati."
Il mondo materiale
Secondo un recente articolo su Nature Communications, i ricercatori dell'Università di Liverpool hanno già utilizzato il loro nuovo strumento di intelligenza artificiale. Il team ha scoperto quattro nuovi materiali, inclusa una nuova famiglia di materiali allo stato solido che conducono il litio.
I materiali potrebbero essere fondamentali per lo sviluppo di batterie che offrano una maggiore autonomia e una maggiore sicurezza per i veicoli elettrici.
Lo strumento AI esamina le relazioni tra materiali conosciuti più velocemente degli umani. Queste relazioni vengono utilizzate per trovare e classificare le combinazioni di elementi che potrebbero formare nuovi materiali.
Gli scienziati usano le classifiche per guidare l'esplorazione dello spazio chimico sconosciuto in modo mirato, rendendo l'indagine sperimentale molto più efficiente. Quegli scienziati prendono le decisioni finali, informati dalle informazioni offerte da AI.
"Finora, 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", Matt Rosseinsky, l'autore principale di il giornale, ha detto in un comunicato stampa.
"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 entrambi."
I materiali identificati dall'IA sono stati fabbricati per nuovi elettrodi agli ioni di litio del tipo che a volte viene utilizzato nell'elettronica di consumo, ha detto Emily Ryan, professoressa di ingegneria alla Boston University che lavora alla scoperta di nuove tecnologie assistita dall'IA Lifewire in un'intervista via e-mail. Non è stata coinvolta nella ricerca di Liverpool.
Gli scienziati stanno utilizzando i database per prevedere quali composti potrebbero creare materiali nuovi ed entusiasmanti.
"Sebbene siano ancora in fase di ricerca e sviluppo, si mostrano promettenti", ha detto. "Non sono sicuro della tempistica per la commercializzazione, ma lo sviluppo dei materiali è solitamente un processo di oltre 10 anni."
Acceleratori AI
Le aziende di tutto il mondo hanno raddoppiato le strategie basate sull'intelligenza artificiale nella produzione di materiali e i consumatori ne vedono già i vantaggi, ha affermato Putman.
"Gli scienziati stanno usando i database per prevedere quali composti potrebbero creare materiali nuovi ed entusiasmanti", ha aggiunto."Possono creare una scorciatoia con l'IA per creare materiali super resistenti e l'IA dirà agli scienziati il miglior esperimento da eseguire per realizzare il nuovo materiale."
L'apprendimento automatico e l'intelligenza artificiale vengono applicati in molti campi, comprese le applicazioni sanitarie e l'energia.
"Nella ricerca di un migliore accumulo di energia, vengono applicati metodi di intelligenza artificiale per esplorare nuovi materiali di elettroliti ed elettrodi per migliorare le prestazioni e prolungare la vita delle batterie di prossima generazione", ha affermato Ryan. "AI e ML vengono applicati all'elaborazione ad alto rendimento per identificare nuovi materiali che potrebbero eventualmente sostituire gli elettroliti e gli elettrodi attuali."
Ma c'è un lato oscuro nell'uso dell'IA per la scoperta, Joshua M. Pearce, professore di ingegneria alla Western University, ha detto a Lifewire in un'intervista via e-mail. Alcuni ricercatori stanno cercando di utilizzare l'IA come robot brevettati per monopolizzare materiali avanzati. Pearce ha recentemente scritto un articolo in cui descrive come la brevettazione dei blocchi costitutivi di base abbia rovinato la nanotecnologia e ne abbia rallentato il progresso.
"Questo è un rischio reale nella scienza dei materiali", ha aggiunto. "Nella stampa 3D, qualcuno in Europa ha cercato di brevettare l'uso di tutti i materiali termoplastici per la produzione additiva, che è il processo di base che tutti usiamo."
