Klíčové poznatky
- Vědci používají umělou inteligenci k objevování nových materiálů.
- Materiály by mohly být klíčové pro vývoj baterií, které nabízejí delší dojezd a zvýšenou bezpečnost pro elektrická vozidla.
- Lepší autobaterie by mohly být asi 10 let od uvedení na trh.
Elektromobily by jednoho dne mohly být poháněny novými typy baterií díky umělé inteligenci (AI).
Výzkumní pracovníci z University of Liverpool tvrdí, že vytvořili kolaborativní nástroj umělé inteligence, který snižuje čas a úsilí potřebné k objevování nových materiálů. Inovace je součástí rostoucího využívání umělé inteligence, která pomáhá vyvíjet vše od nových léků po nové baterie.
„Díky vysoce výkonným softwarovým nástrojům, výpočetnímu výkonu a levné paměti může umělá inteligence plně automatizovat složité úkoly a poskytovat konzistentní a přesné objevy,“řekl Matthew Putman, generální ředitel společnosti Nanotronics, která používá AI. Lifewire v e-mailovém rozhovoru.
"Údržba vyžaduje méně pracovní síly a lze ji rychle upravit, když se změní výrobní strategie a výrobní plány."
Svět materiálu
Podle nedávného článku v Nature Communications vědci z University of Liverpool již použili svůj nový nástroj AI. Tým objevil čtyři nové materiály, včetně nové rodiny materiálů v pevné fázi, které vedou lithium.
Materiály by mohly být rozhodující pro vývoj baterií, které nabízejí delší dojezd a zvýšenou bezpečnost pro elektrická vozidla.
Nástroj AI zkoumá vztahy mezi známými materiály rychleji než lidé. Tyto vztahy se používají k nalezení a seřazení kombinací prvků, které pravděpodobně vytvoří nové materiály.
Vědci používají žebříčky k cílenému vedení průzkumu neznámého chemického prostoru, takže experimentální výzkum je mnohem efektivnější. Tito vědci učiní konečná rozhodnutí na základě informací nabízených AI.
"Dosud bylo běžným a účinným přístupem navrhovat nové materiály blízkou analogií s těmi stávajícími, ale to často vede k materiálům, které jsou podobné těm, které již máme," Matt Rosseinsky, hlavní autor noviny, uvedl v tiskové zprávě.
"Potřebujeme proto nové nástroje, které zkrátí čas a úsilí potřebné k objevování skutečně nových materiálů, jako je ten vyvinutý zde, který kombinuje umělou inteligenci a lidskou inteligenci, abychom z obou dostali to nejlepší."
Materiály identifikované AI byly vyrobeny pro nové li-iontové elektrody typu, který se někdy používá ve spotřební elektronice, řekla Emily Ryan, profesorka inženýrství na Bostonské univerzitě, která pracuje na objevování nových technologií za pomoci umělé inteligence. Lifewire v e-mailovém rozhovoru. Nebyla zapojena do Liverpoolského výzkumu.
Vědci používají databáze k předpovědi, které sloučeniny by mohly vytvořit nové a vzrušující materiály.
„Přestože jsou stále ve fázi výzkumu a vývoje, jsou slibné,“řekla. "Nejsem si jistý časovou osou komercializace, ale vývoj materiálů je obvykle proces delší než 10 let."
Akcelerátory AI
Společnosti po celém světě zdvojnásobily strategie řízené umělou inteligencí při výrobě materiálů a spotřebitelé již vidí výhody, řekl Putman.
"Vědci používají databáze k předpovědi, které sloučeniny by mohly vytvořit nové a vzrušující materiály," dodal.„Mohou vytvořit zkratku s umělou inteligencí k vytvoření superpevných materiálů – a umělá inteligence řekne vědcům, jaký nejlepší experiment k výrobě nového materiálu spustit.“
Strojové učení a umělá inteligence se používají v mnoha oblastech, včetně zdravotnických aplikací a energetiky.
„Při hledání lepšího skladování energie se používají metody umělé inteligence ke zkoumání nových materiálů elektrolytů a elektrod s cílem zlepšit výkon a prodloužit životnost baterií nové generace,“řekl Ryan. „AI a ML se aplikují na vysoce výkonné výpočty, aby se identifikovaly nové materiály, které by mohly nahradit současné materiály elektrolytů a elektrod.“
Použití umělé inteligence k objevování má ale i svou temnou stránku, řekl Joshua M. Pearce, profesor inženýrství na Western University, Lifewire v e-mailovém rozhovoru. Někteří výzkumníci se snaží využít AI jako patentové roboty k monopolizaci pokročilých materiálů. Pearce nedávno napsal článek popisující, jak rané patentování základních stavebních bloků zaneslo nanotechnologii a zpomalilo její pokrok.
"Toto je skutečné riziko v materiálové vědě," dodal. „Ve 3D tisku se někdo v Evropě pokusil patentovat použití všech termoplastů pro aditivní výrobu, což je základní proces, který všichni používáme.“
