Kľúčové poznatky
- Vedci používajú AI na pomoc pri objavovaní nových materiálov.
- Materiály by mohli byť kľúčové pri vývoji batérií, ktoré ponúkajú dlhší dojazd a vyššiu bezpečnosť pre elektrické vozidlá.
- Lepšie autobatérie môžu byť asi 10 rokov od uvedenia na trh.
Elektrické autá by jedného dňa mohli byť poháňané novými typmi batérií vďaka umelej inteligencii (AI).
Výskumníci z Liverpoolskej univerzity tvrdia, že vytvorili spoločný nástroj umelej inteligencie, ktorý znižuje čas a úsilie potrebné na objavovanie nových materiálov. Inovácia je súčasťou rastúceho využívania AI na pomoc pri vývoji všetkého od nových liekov po nové batérie.
„Vďaka vysokovýkonným softvérovým nástrojom, výpočtovému výkonu a lacnej pamäti dokáže AI plne automatizovať zložité úlohy a poskytovať konzistentné a presné objavy,“povedal Matthew Putman, generálny riaditeľ spoločnosti Nanotronics, ktorá používa AI. Lifewire v e-mailovom rozhovore.
"Údržba vyžaduje menej pracovnej sily a dá sa rýchlo upraviť, keď sa zmenia výrobné stratégie a výrobné plány."
Svet materiálu
Podľa nedávneho článku v Nature Communications výskumníci z University of Liverpool už použili svoj nový nástroj AI. Tím objavil štyri nové materiály vrátane novej rodiny materiálov v tuhom stave, ktoré vedú lítium.
Materiály môžu byť rozhodujúce pri vývoji batérií, ktoré ponúkajú dlhší dojazd a vyššiu bezpečnosť pre elektrické vozidlá.
Nástroj AI skúma vzťahy medzi známymi materiálmi rýchlejšie ako ľudia. Tieto vzťahy sa používajú na nájdenie a zoradenie kombinácií prvkov, ktoré pravdepodobne vytvoria nové materiály.
Vedci používajú tento rebríček na cielené vedenie prieskumu neznámeho chemického priestoru, čím sa experimentálne vyšetrovanie stáva oveľa efektívnejším. Títo vedci robia konečné rozhodnutia na základe informácií, ktoré ponúka AI.
"Doteraz bol bežným a účinným prístupom navrhovanie nových materiálov úzkou analógiou s existujúcimi materiálmi, ale často to vedie k materiálom, ktoré sú podobné tým, ktoré už máme," Matt Rosseinsky, hlavný autor knihy noviny, uviedli v tlačovej správe.
"Potrebujeme preto nové nástroje, ktoré znížia čas a námahu potrebnú na objavenie skutočne nových materiálov, ako je napríklad ten vyvinutý tu, ktorý kombinuje umelú inteligenciu a ľudskú inteligenciu, aby sme z oboch dostali to najlepšie."
Materiály identifikované AI boli vyrobené pre nové lítium-iónové elektródy takého druhu, aké sa niekedy používajú v spotrebnej elektronike, povedala Emily Ryan, profesorka inžinierstva na Bostonskej univerzite, ktorá pracuje na objavovaní nových technológií pomocou AI. Lifewire v e-mailovom rozhovore. Nebola zapojená do výskumu v Liverpoole.
Vedci používajú databázy na predpovedanie, ktoré zlúčeniny by mohli vytvoriť nové a vzrušujúce materiály.
„Hoci sú stále vo fáze výskumu a vývoja, sú sľubné,“povedala. „Nie som si istý časovou osou komercializácie, ale vývoj materiálov je zvyčajne viac ako 10-ročný proces.“
Accelerators AI
Spoločnosti na celom svete zdvojnásobili stratégie založené na AI pri výrobe materiálov a spotrebitelia už vidia výhody, povedal Putman.
„Vedci používajú databázy na predpovedanie, ktoré zlúčeniny by mohli vytvoriť nové a vzrušujúce materiály,“dodal.„Môžu vytvoriť skratku s AI na vytvorenie superpevných materiálov – a AI povie vedcom, aký najlepší experiment na výrobu nového materiálu spustiť.“
Strojové učenie a AI sa používajú v mnohých oblastiach vrátane aplikácií v zdravotníctve a energetiky.
„Pri hľadaní lepšieho skladovania energie sa používajú metódy AI na skúmanie nových materiálov elektrolytov a elektród s cieľom zlepšiť výkon a predĺžiť životnosť batérií novej generácie,“povedal Ryan. „AI a ML sa aplikujú na vysokovýkonnú výpočtovú techniku s cieľom identifikovať nové materiály, ktoré by mohli nahradiť súčasné materiály elektrolytov a elektród.“
Používanie AI na objavovanie má však aj temnú stránku, povedal Joshua M. Pearce, profesor inžinierstva na Western University, Lifewire v e-mailovom rozhovore. Niektorí výskumníci sa pokúšajú použiť AI ako patentových robotov na monopolizáciu pokročilých materiálov. Pearce nedávno napísal článok, v ktorom popisuje, ako skoré patentovanie základných stavebných blokov pokazilo nanotechnológiu a spomalilo jej pokrok.
„Toto je skutočné riziko v materiálovej vede,“dodal. „V 3D tlači sa niekto v Európe pokúsil patentovať použitie všetkých termoplastov na aditívnu výrobu, čo je základný proces, ktorý všetci používame.“
