Prináša radikálne zrýchlenie technologického rozvoja vo výrobe solárnych článkov, batérií či počítačových čipov.
Materiály. Zdroj: Google Deepmind
Od batérií cez solárne články až po mikročipy – prelomové technológie si vyžadujú nové materiály. Ich objavenie i skúšanie metódou pokus a omyl však zvyčajne trvá mesiace alebo dokonca roky.
Vďaka umelej inteligencii Google DeepMind AI, ktorá využíva dva modely hĺbkového učenia, sa teraz naštartovalo radikálne zrýchlenie technologického rozvoja. Táto technológia, nazývaná grafické siete na prieskum materiálov (GNoME), predpovedala štruktúry a správanie 2,2 milióna nových materiálov, z ktorých viac ako 700 bolo reálne vytvorených v laboratóriu a testuje sa.
Laboratórium s robotmi v Berkeley. Zdroj: Google DeepMind
Sú použiteľné a stabilné?
Anorganické kryštálové materiály sa môžu pri vytvorení v laboratóriu zdať na prvý pohľad ako sľubné. No celý ich potenciál by vyšiel navnivoč, keby v praxi nezostali stabilné a rozpadli sa alebo by degradovali. Umelá inteligencia teraz dokáže vyselektovať len tie správne.
Prvý model učenia generuje viac ako miliardu štruktúr vykonaním úprav prvkov v existujúcich materiáloch. Druhý predpovedá stabilitu nových materiálov čisto na základe chemických vzorcov. Kombináciou týchto dvoch modelov sa získava širšia škála možností.
Stabilné anorganické mriežkové štruktúry identifikované pomocou GNoME AI. Zdroj: Google DeepMind
Niektoré materiály už v laboratóriách vyrobili
Nástroj GNoME objavil približne 2,2 milióna nových anorganických kryštálových štruktúr a vybral z nich 380 000, ktoré označil za najstabilnejšie. Výskumníci tak dostali prefiltrovaný zoznam nových materiálov, ktoré môžu syntetizovať na experimentálny výskum. Približne 736 z nich už bolo vytvorených nezávisle vo výskumných laboratóriách po celom svete.
Medzi objavmi nájdeme 52 000 nových zlúčenín tvoriacich vrstvy podobné grafénu, ktoré majú potenciál spôsobiť revolúciu v elektronike. Na porovnanie možno uviesť, že vedcom sa v minulosti podarilo nájsť asi tisíc takýchto materiálov. Nástroj AI objavil tiež 528 potenciálnych lítium-iónových vodičov, čo je 25-krát viac, ako sme doteraz vedeli. Dali by sa použiť na zlepšenie výkonu dobíjacích batérií.
Medzi týmito kandidátmi sú materiály, ktoré majú potenciál vyvinúť budúce transformačné technológie od supravodičov, napájania pre superpočítače až po batérie novej generácie na zvýšenie efektivity elektrických vozidiel.
Dáta sú prístupné každému
Lawrence Berkeley National Laboratory v spolupráci s GNoME vytvorilo nové autonómne laboratórium. To berie údaje z databázy materiálov a využíva strojové učenie a robotické ramená na vytváranie nových materiálov bez pomoci ľudí.
GNoME je otvorený a poskytuje výskumníkom bezplatný prístup k údajom, aby mohli experimentovať s novými materiálmi. Avšak aj po objavení nových materiálov zvyčajne trvá desaťročia, kým ich priemysel dostane do komerčnej fázy. Odborníci predpokladajú, že by toto obdobie dokázali skrátiť na päť rokov.
Zdroj: GoogleDeepMind, NewAtlas
(JM)
