Investigadores de la Universidad Aalto y la Universidad Técnica de Dinamarca han desarrollado una inteligencia artificial (IA) para acelerar seriamente el desarrollo de nuevas tecnologías, desde dispositivos electrónicos portátiles hasta paneles solares flexibles. ARTISTA, que significa Inteligencia Artificial para Espectroscopia, determina instantáneamente cómo reaccionará una molécula a la luz:conocimiento clave para crear los materiales de diseño necesarios para la tecnología del mañana.

Los científicos estudian tradicionalmente las reacciones moleculares a los estímulos externos con espectroscopia, un método ampliamente utilizado en las ciencias naturales y la industria. La espectroscopia sondea las propiedades internas de los materiales observando su respuesta a, por ejemplo, luz, y ha llevado al desarrollo de innumerables tecnologías cotidianas. Los enfoques existentes de espectroscopía experimental y computacional pueden ser, sin embargo, increíblemente costoso. El tiempo en laboratorios altamente especializados es caro y, a menudo, muy limitado. mientras que los cálculos pueden ser tediosos y requerir mucho tiempo.

Con ARTIST, el equipo de investigación ofrece un cambio de paradigma sobre cómo determinamos los espectros, o la respuesta a la luz, de moléculas individuales.

"Normalmente, para encontrar las mejores moléculas para dispositivos, tenemos que combinar conocimientos previos con cierto grado de intuición química. Verificar sus espectros individuales es entonces un proceso de prueba y error que puede durar semanas o meses, dependiendo de la cantidad de moléculas que podrían adaptarse al trabajo. Nuestra IA le brinda estas propiedades al instante, "dice Milica Todorovic, investigador postdoctoral en la Universidad de Aalto.

Con su velocidad y precisión, ARTIST tiene el potencial de acelerar el desarrollo de la electrónica flexible, incluyendo diodos emisores de luz (LED) o papel con capacidades de pantalla. Complementando la investigación básica y la caracterización en el laboratorio, ARTIST también puede ser la clave para producir mejores baterías y catalizadores, además de crear nuevos compuestos con colores cuidadosamente seleccionados.

El equipo multidisciplinario capacitó a la IA en solo unas pocas semanas con un conjunto de datos de más de 132, 000 moléculas orgánicas. ARTIST puede predecir con muy buena precisión cómo reaccionarán esas moléculas, y aquellas de naturaleza similar, a una corriente de luz. El equipo ahora espera expandir sus habilidades capacitando al ARTISTA con aún más datos para hacer una herramienta aún más poderosa.

"En los laboratorios de todo el mundo hay enormes cantidades de información espectroscópica. Queremos seguir formando al ARTISTA con más grandes conjuntos de datos para que algún día pueda aprender de forma continua a medida que vayan llegando más y más datos, "explica el profesor Patrick Rinke de la Universidad de Aalto.

Los investigadores tienen como objetivo lanzar ARTIST en una plataforma de ciencia abierta en 2019, y actualmente está disponible para su uso y capacitación adicional a pedido.