Investigadores de la Universidad de Liverpool han creado una herramienta colaborativa de inteligencia artificial que reduce el tiempo y el esfuerzo necesarios para descubrir materiales verdaderamente nuevos.

Reportado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , la nueva herramienta ya ha llevado al descubrimiento de cuatro nuevos materiales, incluida una nueva familia de materiales de estado sólido que conducen el litio. Dichos electrolitos sólidos serán clave para el desarrollo de baterías de estado sólido que ofrezcan un mayor alcance y una mayor seguridad para los vehículos eléctricos. Se están desarrollando más materiales prometedores.

La herramienta reúne la inteligencia artificial con el conocimiento humano para priorizar aquellas partes del espacio químico inexplorado donde es más probable que se encuentren nuevos materiales funcionales.

Descubrir nuevos materiales funcionales es un riesgo, viaje complejo y, a menudo, largo, ya que hay un espacio infinito de posibles materiales accesibles mediante la combinación de todos los elementos de la tabla periódica, y no se sabe dónde existen nuevos materiales.

La nueva herramienta de inteligencia artificial fue desarrollada por un equipo de investigadores del Departamento de Química y Fábrica de Innovación de Materiales de la Universidad de Liverpool. dirigido por el profesor Matt Rosseinsky, para hacer frente a este desafío.

La herramienta examina las relaciones entre materiales conocidos a una escala inalcanzable para los humanos. Estas relaciones se utilizan para identificar y clasificar numéricamente combinaciones de elementos que probablemente formen nuevos materiales. Los científicos utilizan las clasificaciones para guiar la exploración del gran espacio químico desconocido de una manera específica, haciendo que la investigación experimental sea mucho más eficiente. Esos científicos toman las decisiones finales, informado por las diferentes perspectivas que ofrece la IA.

El autor principal del artículo, el profesor Matt Rosseinsky, dijo:"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.

"Por 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 ambos.

"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 los investigadores humanos que conduce 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".

La capacidad de la sociedad para resolver desafíos globales como la energía y la sostenibilidad está limitada por nuestra capacidad para diseñar y fabricar materiales con funciones específicas. como mejores absorbedores solares que hacen mejores paneles solares o materiales de batería superiores que hacen autos eléctricos de mayor alcance, o reemplazar materiales existentes mediante el uso de elementos menos tóxicos o escasos.

Estos nuevos materiales crean un beneficio social al impulsar nuevas tecnologías para abordar los desafíos globales, y también revelan nuevos fenómenos científicos y comprensión. Toda la electrónica portátil moderna está habilitada por los materiales de las baterías de iones de litio, que se desarrollaron en la década de 1980, que enfatiza cómo una sola clase de materiales puede transformar la forma en que vivimos:la definición de rutas aceleradas hacia nuevos materiales abrirá posibilidades tecnológicas actualmente inimaginables para nuestro futuro.