Descubriendo cómo los átomos, como una sola capa de átomos de carbono que se encuentran en el grafeno, Uno de los materiales más resistentes del mundo:el trabajo para crear un material sólido es actualmente un tema de investigación importante en el campo de la ciencia de los materiales. o el diseño y descubrimiento de nuevos materiales. En la Universidad de Missouri, Los investigadores de la Facultad de Ingeniería están aplicando uno de los primeros usos del aprendizaje profundo, la tecnología que utilizan las computadoras para realizar de manera inteligente tareas como reconocer el lenguaje y conducir vehículos autónomos, al campo de la ciencia de los materiales.

"Puedes entrenar una computadora para que haga lo que la gente tardaría muchos años en hacer, "dijo Yuan Dong, profesor asistente de investigación de ingeniería mecánica y aeroespacial e investigador principal del estudio. "Este es un buen punto de partida."

Dong trabajó con Jian Lin, un profesor asistente de ingeniería mecánica y aeroespacial, para determinar si había una manera de predecir los miles de millones de posibilidades de estructuras materiales creadas cuando ciertos átomos de carbono en el grafeno se reemplazan con átomos que no son de carbono.

"Si pones átomos en ciertas configuraciones, el material se comportará de manera diferente, "Lin dijo." Las estructuras determinan las propiedades. ¿Cómo se pueden predecir estas propiedades sin hacer experimentos? Ahí es donde entran los principios computacionales ".

Lin y Dong se asociaron con Jianlin Cheng, Profesor William y Nancy Thompson de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación en MU, para ingresar algunos miles de combinaciones conocidas de estructuras de grafeno y sus propiedades en modelos de aprendizaje profundo. Desde allí, La computadora de alto rendimiento tardó aproximadamente dos días en aprender y predecir las propiedades de los miles de millones de otras posibles estructuras del grafeno sin tener que probar cada una por separado.

Los investigadores prevén usos futuros de esta tecnología de asistencia de inteligencia artificial en el diseño de diferentes materiales bidimensionales o relacionados con el grafeno. Estos materiales podrían aplicarse a la construcción de televisores LED, pantallas táctiles, smartphones, células solares, misiles y artefactos explosivos.

"Dale a un sistema informático inteligente cualquier diseño, y puede predecir las propiedades, ", Dijo Cheng." Esta tendencia está surgiendo en el campo de la ciencia de los materiales. Es un gran ejemplo de cómo aplicar la inteligencia artificial para cambiar el proceso estándar de diseño de materiales en este campo ".

El estudio, "Predicción de banda prohibida mediante aprendizaje profundo en grafeno y nitruro de boro con hibridación configuracional, "fue publicado en Materiales computacionales npj .