Ключевые выводы
- Ученые используют искусственный интеллект для открытия новых материалов.
- Материалы могут иметь решающее значение для разработки аккумуляторов, обеспечивающих большую дальность действия и повышенную безопасность для электромобилей.
- Лучшие автомобильные аккумуляторы появятся на рынке примерно через 10 лет.
Электромобили однажды смогут питаться от батарей нового типа благодаря искусственному интеллекту (ИИ).
Исследователи из Ливерпульского университета говорят, что они создали совместный инструмент искусственного интеллекта, который сокращает время и усилия, необходимые для обнаружения новых материалов. Инновация является частью растущего использования ИИ для помощи в разработке всего, от новых лекарств до новых батарей.
«Благодаря высокопроизводительным программным инструментам, вычислительной мощности и дешевой памяти ИИ может полностью автоматизировать сложные задачи и обеспечивать последовательные и точные открытия», - сказал Мэтью Путман, генеральный директор Nanotronics, компании, использующей ИИ. Lifewire в интервью по электронной почте.
"Для его обслуживания требуется меньше рабочей силы, и его можно быстро отрегулировать при изменении производственных стратегий и производственных планов."
Материальный мир
Согласно недавней статье в Nature Communications, исследователи из Ливерпульского университета уже использовали свой новый инструмент искусственного интеллекта. Команда обнаружила четыре новых материала, в том числе новое семейство твердотельных материалов, проводящих литий.
Материалы могут иметь решающее значение для разработки аккумуляторов, обеспечивающих большую дальность действия и повышенную безопасность для электромобилей.
Инструмент ИИ исследует отношения между известными материалами быстрее, чем люди. Эти отношения используются для поиска и ранжирования комбинаций элементов, которые могут образовывать новые материалы.
Ученые используют рейтинги для целенаправленного исследования неизвестного химического пространства, что делает экспериментальные исследования гораздо более эффективными. Эти ученые принимают окончательные решения, опираясь на информацию, предоставленную ИИ.
«На сегодняшний день распространенный и эффективный подход заключается в разработке новых материалов по близкой аналогии с существующими, но это часто приводит к материалам, которые похожи на те, которые у нас уже есть», - Мэтт Россеински, ведущий автор газета, говорится в пресс-релизе.
«Поэтому нам нужны новые инструменты, которые сокращают время и усилия, необходимые для открытия действительно новых материалов, таких как разработанный здесь, который сочетает в себе искусственный интеллект и человеческий интеллект, чтобы получить лучшее от обоих».
Материалы, идентифицированные ИИ, были изготовлены для новых литий-ионных электродов, которые иногда используются в бытовой электронике, рассказала Эмили Райан, профессор инженерии Бостонского университета, работающая над открытием новых технологий с помощью ИИ. Lifewire в интервью по электронной почте. Она не участвовала в расследовании Ливерпуля.
Ученые используют базы данных, чтобы предсказать, какие соединения могут создавать новые интересные материалы.
«Хотя они все еще находятся на стадии исследований и разработок, они обещают», - сказала она. «Я не уверен в сроках коммерциализации, но разработка материалов обычно занимает более 10 лет».
Ускорители ИИ
Компании по всему миру удвоили усилия по использованию стратегий искусственного интеллекта в производстве материалов, и потребители уже видят преимущества, сказал Путман.
«Ученые используют базы данных, чтобы предсказать, какие соединения могут создавать новые интересные материалы», - добавил он.«С помощью ИИ они могут сократить путь к созданию сверхпрочных материалов, а ИИ подскажет ученым, какой эксперимент лучше всего провести для создания нового материала».
Машинное обучение и ИИ применяются во многих областях, включая приложения для здравоохранения и энергетики.
«В поисках лучшего хранения энергии методы искусственного интеллекта применяются для изучения новых материалов электролита и электродов для улучшения производительности и продления срока службы батарей следующего поколения», - сказал Райан. «Искусственный интеллект и машинное обучение применяются в высокопроизводительных вычислениях для выявления новых материалов, которые могли бы заменить существующие материалы для электролитов и электродов».
Но есть и темная сторона использования ИИ для открытий, сказал Джошуа М. Пирс, профессор инженерии в Западном университете, в интервью Lifewire по электронной почте. Некоторые исследователи пытаются использовать ИИ в качестве патентованных роботов, чтобы монополизировать передовые материалы. Недавно Пирс написал статью, в которой описал, как раннее патентование основных строительных блоков запутало нанотехнологию и замедлило ее развитие.
«Это настоящий риск в материаловедении», - добавил он. «В 3D-печати кто-то в Европе попытался запатентовать использование всех термопластов для аддитивного производства, которое является основным процессом, который мы все используем».
