Pesquisadores da Universidade de Liverpool criaram uma ferramenta de inteligência artificial colaborativa que reduz o tempo e o esforço necessários para descobrir materiais realmente novos.

Reportado no jornal Nature Communications , a nova ferramenta já levou à descoberta de quatro novos materiais, incluindo uma nova família de materiais de estado sólido que conduzem lítio. Esses eletrólitos sólidos serão a chave para o desenvolvimento de baterias de estado sólido que oferecem maior alcance e maior segurança para veículos elétricos. Outros materiais promissores estão em desenvolvimento.

A ferramenta reúne inteligência artificial com conhecimento humano para priorizar aquelas partes do espaço químico inexplorado onde novos materiais funcionais são mais prováveis ​​de serem encontrados.

Descobrir novos materiais funcionais é de alto risco, jornada complexa e muitas vezes longa, pois há um espaço infinito de materiais possíveis acessíveis pela combinação de todos os elementos da tabela periódica, e não se sabe onde existem novos materiais.

A nova ferramenta de IA foi desenvolvida por uma equipe de pesquisadores do Departamento de Química e Fábrica de Inovação de Materiais da Universidade de Liverpool, liderado pelo professor Matt Rosseinsky, para enfrentar este desafio.

A ferramenta examina as relações entre materiais conhecidos em uma escala inatingível por humanos. Essas relações são usadas para identificar e classificar numericamente as combinações de elementos que provavelmente formarão novos materiais. As classificações são usadas por cientistas para orientar a exploração do grande espaço químico desconhecido de uma forma direcionada, tornando a investigação experimental muito mais eficiente. Esses cientistas tomam as decisões finais, informada pelas diferentes perspectivas oferecidas pela IA.

O principal autor do artigo, o professor Matt Rosseinsky, disse:"Até o momento, uma abordagem comum e poderosa tem sido projetar novos materiais por analogia com os existentes, mas isso geralmente leva a materiais semelhantes aos que já temos.

"Portanto, precisamos de novas ferramentas que reduzam o tempo e o esforço necessários para descobrir materiais realmente novos, como o desenvolvido aqui que combina inteligência artificial e inteligência humana para obter o melhor de ambas.

"Esta abordagem colaborativa combina a capacidade dos computadores de observar as relações entre várias centenas de milhares de materiais conhecidos, uma escala inatingível para humanos, e o conhecimento especializado e o pensamento crítico de pesquisadores humanos que levam a avanços criativos.

"Esta ferramenta é um exemplo de uma das muitas abordagens colaborativas de inteligência artificial que provavelmente beneficiarão os cientistas no futuro."

A capacidade da sociedade de resolver desafios globais, como energia e sustentabilidade, é limitada por nossa capacidade de projetar e fabricar materiais com funções específicas, tais como melhores absorvedores solares que fazem melhores painéis solares ou materiais de bateria superiores que fazem carros elétricos de maior alcance, ou substituindo materiais existentes usando elementos menos tóxicos ou escassos.

Esses novos materiais criam benefícios para a sociedade, impulsionando novas tecnologias para enfrentar os desafios globais, e também revelam novos fenômenos científicos e compreensão. Todos os eletrônicos portáteis modernos são ativados pelos materiais em baterias de íon de lítio, que foram desenvolvidos na década de 1980, que enfatiza como apenas uma classe de materiais pode transformar a forma como vivemos:definir rotas aceleradas para novos materiais abrirá possibilidades tecnológicas atualmente inimagináveis ​​para o nosso futuro.