Princípios importantes
- Cientistas estão usando IA para ajudar a descobrir novos materiais.
- Os materiais podem ser cruciais para desenvolver baterias que ofereçam maior alcance e maior segurança para veículos elétricos.
- Baterias de carro melhores podem demorar cerca de 10 anos para chegar ao mercado.
Carros elétricos um dia poderão ser alimentados por novos tipos de baterias, graças à inteligência artificial (IA).
Pesquisadores da Universidade de Liverpool dizem ter criado uma ferramenta colaborativa de inteligência artificial que reduz o tempo e o esforço necessários para descobrir novos materiais. A inovação faz parte do uso crescente da IA para ajudar a desenvolver tudo, desde novos medicamentos até novas baterias.
"Graças a ferramentas de software de alto desempenho, poder de processamento e memória barata, a IA pode automatizar totalmente tarefas complexas e fornecer descobertas consistentes e precisas", disse Matthew Putman, CEO da Nanotronics, uma empresa que usa IA. Lifewire em uma entrevista por e-mail.
"Requer menos mão de obra para manter e pode ser ajustado rapidamente quando as estratégias de fabricação e os planos de produção são alterados."
Material World
De acordo com um artigo recente na Nature Communications, os pesquisadores da Universidade de Liverpool já usaram sua nova ferramenta de IA. A equipe descobriu quatro novos materiais, incluindo uma nova família de materiais de estado sólido que conduzem lítio.
Os materiais podem ser críticos para o desenvolvimento de baterias que oferecem maior alcance e maior segurança para veículos elétricos.
A ferramenta de IA examina as relações entre materiais conhecidos mais rapidamente do que os humanos. Esses relacionamentos são usados para encontrar e classificar combinações de elementos que provavelmente formarão novos materiais.
Os cientistas usam os rankings para orientar a exploração do espaço químico desconhecido de forma direcionada, tornando a investigação experimental muito mais eficiente. Esses cientistas tomam as decisões finais, informados pelas informações oferecidas pela IA.
"Até o momento, uma abordagem comum e poderosa tem sido projetar novos materiais por analogia próxima com os existentes, mas isso geralmente leva a materiais semelhantes aos que já temos ", Matt Rosseinsky, autor principal de o jornal, disse em um comunicado à imprensa.
"Precisamos, portanto, de novas ferramentas que reduzam o tempo e o esforço necessários para descobrir materiais realmente novos, como o desenvolvido aqui que combina inteligência artificial e inteligência humana para obter o melhor de ambos."
Materiais identificados por IA foram fabricados para novos eletrodos de íons de lítio do tipo que às vezes são usados em eletrônicos de consumo, disse Emily Ryan, professora de engenharia da Universidade de Boston que trabalha na descoberta assistida por IA de novas tecnologias. Lifewire em uma entrevista por e-mail. Ela não estava envolvida na pesquisa de Liverpool.
Os cientistas estão usando bancos de dados para prever quais compostos podem criar materiais novos e interessantes.
"Embora ainda nos estágios de pesquisa e desenvolvimento, eles se mostram promissores", disse ela. "Não tenho certeza sobre o cronograma de comercialização, mas o desenvolvimento de materiais geralmente é um processo de mais de 10 anos."
Aceleradores de IA
Empresas em todo o mundo dobraram as estratégias orientadas por IA na produção de materiais, e os consumidores já veem os benefícios, disse Putman.
"Os cientistas estão usando bancos de dados para prever quais compostos podem criar materiais novos e interessantes", acrescentou."Eles podem criar um atalho com a IA para criar materiais superfortes - e a IA dirá aos cientistas o melhor experimento para fazer o novo material."
Aprendizado de máquina e IA estão sendo aplicados em muitos campos, incluindo aplicações de saúde e energia.
"Na busca por um melhor armazenamento de energia, métodos de IA estão sendo aplicados para explorar novos materiais de eletrólitos e eletrodos para melhorar o desempenho e prolongar a vida útil das baterias de próxima geração", disse Ryan. "AI e ML estão sendo aplicados à computação de alto rendimento para identificar novos materiais que possam substituir os atuais eletrólitos e materiais de eletrodos."
Mas há um lado sombrio no uso da IA para descoberta, disse Joshua M. Pearce, professor de engenharia da Western University, à Lifewire em uma entrevista por e-mail. Alguns pesquisadores estão tentando usar a IA como robôs de patente para monopolizar materiais avançados. Pearce recentemente escreveu um artigo descrevendo como as primeiras patentes de blocos básicos de construção atrapalharam a nanotecnologia e retardaram seu progresso.
"Este é um risco real na ciência dos materiais", acrescentou. "Na impressão 3D, alguém na Europa tentou patentear o uso de todos os termoplásticos para manufatura aditiva, que é o processo básico que todos nós usamos."
