p Metamateriais são materiais artificiais projetados para ter propriedades não encontradas em materiais de ocorrência natural, e são mais conhecidos como materiais para capas de invisibilidade, frequentemente apresentadas em romances ou jogos de ficção científica. Ao projetar precisamente átomos artificiais menores do que o comprimento de onda da luz, e controlando a polarização e rotação da luz, os pesquisadores alcançam novas propriedades ópticas que não são encontradas na natureza. Contudo, o processo atual requer muitas tentativas e erros para encontrar o material certo. Esses esforços são demorados e ineficientes; a inteligência artificial (IA) pode fornecer uma solução para este problema. p O grupo de pesquisa do Prof. Junsuk Rho, Sunae So e Jungho Mun, do Departamento de Engenharia Mecânica e do Departamento de Engenharia Química da POSTECH, desenvolveram um projeto com maior grau de liberdade que permite aos pesquisadores escolher materiais e projetar estruturas fotônicas arbitrariamente usando aprendizado profundo. Suas descobertas são publicadas em várias revistas, incluindo Materiais Aplicados e Interfaces, Nanofotônica, Microsistemas e Nanoengenharia , Optics Express , e Relatórios Científicos .

p A IA pode ser treinada com uma grande quantidade de dados, e pode aprender projetos de vários metamateriais e a correlação entre estruturas fotônicas e suas propriedades ópticas. Usando este processo de treinamento, pode fornecer um método de design que cria uma estrutura fotônica com as propriedades ópticas desejadas. Uma vez treinado, ele pode fornecer um projeto desejado com rapidez e eficiência. Isso já foi pesquisado em várias instituições nos EUA, como o MIT, Stanford University e Georgia Institute of Technology. Contudo, os estudos anteriores exigem entradas de materiais e parâmetros estruturais de antemão, e ajustando as estruturas fotônicas posteriormente.

p O Prof. Rho e seu grupo ensinaram um sistema de IA para projetar estruturas fotônicas arbitrárias e deram um nível adicional de liberdade ao projeto, categorizando os tipos de materiais e adicionando-os como um fator de projeto, que tornou possível projetar materiais apropriados para propriedades ópticas relevantes. A análise dos metamateriais obtidos por meio desse método de design revelou que eles tinham propriedades ópticas idênticas previstas pela rede neural artificial.

p A equipe de pesquisa, que publicaram vários resultados de pesquisas sobre o design de metamateriais e teoria óptica, usou a linguagem de programação Python. Seu método de design é revolucionário em muitos aspectos. Em primeiro lugar, reduziu significativamente o tempo necessário para projetar estruturas fotônicas. Ele permite vários projetos de novos metamateriais porque os cientistas não estão mais limitados a conduzir projetos empíricos para obter resultados.

p Os metamateriais resultantes podem ser utilizados em exibição, segurança, e tecnologias militares. A respeito disso, Espera-se que a introdução da IA ​​no método de projeto faça contribuições importantes para o desenvolvimento tecnológico de metamateriais.

p O pesquisador principal, Prof. Junsuk Rho, disse:"Nossa pesquisa foi bem-sucedida em trazer um maior grau de liberdade ao design, mas o novo sistema ainda exige que os usuários insiram certas configurações de problema no início. Às vezes produzia designs insustentáveis, e, portanto, tornou impossível produzir metamateriais desejados. Portanto, gostaria de levar nossas descobertas um passo adiante, desenvolvendo um método de design completo de metamateriais usando IA. Também, Eu gostaria de fazer metamateriais inovadores e práticos treinando IA com revisões do design construído em consideração aos produtos finais. "