Pesquisadores da Aalto University e da Technical University of Denmark desenvolveram uma inteligência artificial (IA) para acelerar seriamente o desenvolvimento de novas tecnologias, de eletrônicos vestíveis a painéis solares flexíveis. ARTISTA, que significa Artificial Intelligence for Spectroscopy, determina instantaneamente como uma molécula vai reagir à luz - conhecimento decisivo para criar os materiais de design necessários para a tecnologia de amanhã.

Os cientistas tradicionalmente estudam reações moleculares a estímulos externos com espectroscopia, um método amplamente utilizado nas ciências naturais e na indústria. A espectroscopia investiga as propriedades internas dos materiais, observando sua resposta a, por exemplo, luz, e levou ao desenvolvimento de inúmeras tecnologias cotidianas. As abordagens de espectroscopia experimental e computacional existentes podem ser, Contudo, incrivelmente caro. O tempo em laboratórios altamente especializados é caro e muitas vezes severamente limitado, enquanto os cálculos podem ser tediosos e demorados.

Com ARTIST, a equipe de pesquisa oferece uma mudança de paradigma sobre como determinamos os espectros - ou resposta à luz - de moléculas individuais.

"Normalmente, para encontrar as melhores moléculas para dispositivos, temos que combinar conhecimento prévio com algum grau de intuição química. Verificar seus espectros individuais é, então, um processo de tentativa e erro que pode se estender por semanas ou meses, dependendo do número de moléculas que podem se adequar ao trabalho. Nossa IA oferece essas propriedades instantaneamente, "diz Milica Todorovic, um pesquisador de pós-doutorado na Aalto University.

Com sua velocidade e precisão, ARTIST tem potencial para acelerar o desenvolvimento de eletrônicos flexíveis, incluindo diodos emissores de luz (LEDs) ou papel com capacidade de tela. Complementando a pesquisa básica e a caracterização em laboratório, O ARTISTA também pode ser a chave para a produção de baterias e catalisadores melhores, além de criar novos compostos com cores cuidadosamente selecionadas.

A equipe multidisciplinar treinou a IA em apenas algumas semanas com um conjunto de dados de mais de 132, 000 moléculas orgânicas. O ARTISTA pode prever com extrema precisão como essas moléculas - e aquelas de natureza semelhante - reagirão a um fluxo de luz. A equipe agora espera expandir suas habilidades treinando ARTIST com ainda mais dados para fazer uma ferramenta ainda mais poderosa.

"Uma enorme quantidade de informações de espectroscopia está armazenada em laboratórios de todo o mundo. Queremos continuar treinando o ARTIST com grandes conjuntos de dados para que um dia ele possa aprender continuamente à medida que mais e mais dados chegam, "explica o professor Patrick Rinke da Aalto University.

Os pesquisadores pretendem lançar o ARTIST em uma plataforma de ciência aberta em 2019, e está atualmente disponível para uso e treinamento adicional mediante solicitação.