Un equipo de investigadores de la Universidad de Liverpool ha desarrollado una herramienta de inteligencia artificial (IA) colaborativa que reduce el tiempo y el esfuerzo necesarios para descubrir nuevos materiales. La nueva IA ya ha llevado al descubrimiento de cuatro nuevos materiales.
La investigación fue publicada el mes pasado en la revista Comunicaciones de la naturaleza.
Descubriendo nuevos materiales
Los cuatro nuevos materiales descubiertos por la IA incluyen una nueva familia de materiales de estado sólido que conducen litio. Estos electrolitos sólidos serán cruciales para el desarrollo de baterías de estado sólido que ofrezcan un mayor alcance y una mayor seguridad para los vehículos eléctricos.
La herramienta combina la inteligencia artificial y el conocimiento humano para priorizar partes del espacio químico inexplorado. Es en estas áreas donde es más probable que se encuentren nuevos materiales funcionales.
Es extremadamente difícil, arriesgado y complejo descubrir nuevos materiales funcionales dado el infinito espacio de materiales posibles que son accesibles al combinar todos los elementos de la tabla periódica. Este es a menudo un proceso largo y se desconoce dónde existen nuevos materiales.
La herramienta de IA examina las relaciones entre materiales conocidos a gran escala, y estas relaciones se utilizan para identificar y clasificar numéricamente combinaciones de elementos que probablemente creen nuevos materiales. Luego, los científicos usan las clasificaciones para guiar su exploración del espacio químico desconocido de manera específica, lo que hace que la investigación experimental sea más eficiente. Los científicos emparejan su propia perspectiva con la de la IA para tomar sus decisiones.
El profesor Matt Rosseinsky es el autor principal del artículo. Dirigió el equipo de investigadores del Departamento de Química y la Fábrica de Innovación de Materiales de la Universidad de Liverpool.
“Hasta la fecha, un enfoque común y poderoso ha sido diseñar nuevos materiales por analogía cercana con los existentes, pero esto a menudo conduce a materiales que son similares a los que ya tenemos”, dijo Rosseinsky.
“Por lo tanto, necesitamos nuevas herramientas que reduzcan el tiempo y el esfuerzo necesarios para descubrir materiales verdaderamente nuevos, como el desarrollado aquí que combina inteligencia artificial e inteligencia humana para obtener lo mejor de ambas.
“Este enfoque colaborativo combina la capacidad de las computadoras para observar 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 investigadores humanos que conducen a avances creativos.
“Esta herramienta es un ejemplo de uno de los muchos enfoques colaborativos de inteligencia artificial que probablemente beneficiarán a los científicos en el futuro”, continuó.
Nuevas posibilidades tecnológicas
Una de las limitaciones que obstaculiza la capacidad de la sociedad para resolver desafíos globales como la energía y la sustentabilidad es que nuestras capacidades para diseñar y fabricar materiales con funciones específicas todavía no están donde deben estar.
Los materiales recién descubiertos pueden ayudar en la creación de nuevas tecnologías que pueden usarse para resolver problemas globales. Un solo material tiene el potencial de transformar drásticamente nuestras vidas y, al acelerar su descubrimiento, nos acercamos cada vez más a nuevas posibilidades tecnológicas.