موارد مهم
- دانشمندان از هوش مصنوعی برای کمک به کشف مواد جدید استفاده می کنند.
- مواد می توانند برای توسعه باتری هایی که برد طولانی تر و ایمنی بیشتری را برای خودروهای الکتریکی ارائه می دهند بسیار مهم باشد.
- باطری های بهتر خودرو ممکن است حدود 10 سال تا عرضه به بازار فاصله داشته باشد.
ماشین های الکتریکی روزی می توانند با انواع جدیدی از باتری ها، به لطف هوش مصنوعی (AI) تغذیه شوند.
محققان دانشگاه لیورپول می گویند که یک ابزار هوش مصنوعی مشترک ایجاد کرده اند که زمان و تلاش لازم برای کشف مواد جدید را کاهش می دهد.این نوآوری بخشی از استفاده رو به رشد هوش مصنوعی برای کمک به توسعه همه چیز از داروهای جدید گرفته تا باتری های جدید است.
متیو پاتمن، مدیر عامل شرکت Nanotronics، شرکتی که از هوش مصنوعی استفاده می کند، گفت: "به لطف ابزارهای نرم افزاری با کارایی بالا، قدرت پردازش و حافظه ارزان، هوش مصنوعی می تواند وظایف پیچیده را به طور کامل خودکار کند و اکتشافات دقیق و ثابتی ارائه دهد." Lifewire در یک مصاحبه ایمیلی.
"برای نگهداری به نیروی انسانی کمتری نیاز دارد و در صورت تغییر استراتژی های تولید و برنامه های تولید می توان آن را به سرعت تنظیم کرد."
دنیای مادی
طبق مقاله اخیر در Nature Communications، محققان دانشگاه لیورپول قبلا از ابزار جدید هوش مصنوعی خود استفاده کرده اند. این تیم چهار ماده جدید، از جمله خانواده جدیدی از مواد حالت جامد که لیتیوم را هدایت می‌کنند، کشف کردند.
مواد می توانند برای توسعه باتری هایی که برد طولانی تر و ایمنی بیشتری را برای وسایل نقلیه الکتریکی ارائه می دهند بسیار مهم باشد.
ابزار هوش مصنوعی روابط بین مواد شناخته شده را سریعتر از انسان بررسی می کند. این روابط برای یافتن و رتبه بندی ترکیبی از عناصری که احتمالاً مواد جدیدی را تشکیل می دهند استفاده می شود.
دانشمندان از این رتبه بندی برای هدایت اکتشاف فضای شیمیایی ناشناخته به روشی هدفمند استفاده می کنند و تحقیقات تجربی را بسیار کارآمدتر می کند. این دانشمندان با اطلاعات ارائه شده توسط هوش مصنوعی تصمیمات نهایی را می گیرند.
"تا به امروز، یک رویکرد رایج و قدرتمند طراحی مواد جدید با قیاس نزدیک با مواد موجود بوده است، اما این اغلب منجر به موادی می شود که مشابه موادی است که قبلاً داریم." مت روسینسکی، نویسنده اصلی مقاله این روزنامه در یک بیانیه خبری گفت.
"بنابراین ما به ابزارهای جدیدی نیاز داریم که زمان و تلاش لازم برای کشف مواد واقعاً جدید را کاهش دهد، مانند ابزاری که در اینجا توسعه یافته است که هوش مصنوعی و هوش انسانی را برای به دست آوردن بهترین هر دو ترکیب می کند."
امیلی رایان، استاد مهندسی در دانشگاه بوستون که بر روی کشف فناوری‌های جدید به کمک هوش مصنوعی کار می‌کند، گفت: مواد شناسایی‌شده با هوش مصنوعی برای الکترودهای جدید لیتیوم یون ساخته شده‌اند که گاهی در لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده می‌شوند. Lifewire در یک مصاحبه ایمیلی. او در تحقیقات لیورپول شرکت نداشت.
دانشمندان از پایگاه های داده برای پیش بینی اینکه کدام ترکیبات ممکن است مواد جدید و هیجان انگیز ایجاد کنند استفاده می کنند.
"اگرچه هنوز در مراحل تحقیق و توسعه هستند، اما آنها امیدوار کننده هستند." "من در مورد جدول زمانی تجاری سازی مطمئن نیستم، اما توسعه مواد معمولا یک فرآیند 10 ساله به علاوه است."
شتاب دهنده های هوش مصنوعی
شرکت‌ها در سراسر جهان استراتژی‌های مبتنی بر هوش مصنوعی در تولید مواد را دو برابر کرده‌اند و مصرف‌کنندگان در حال حاضر مزایای آن را می‌بینند.
"دانشمندان از پایگاه های داده برای پیش بینی اینکه کدام ترکیبات ممکن است مواد جدید و هیجان انگیز ایجاد کنند، استفاده می کنند.""آنها می توانند با هوش مصنوعی یک میانبر برای ایجاد مواد فوق العاده قوی ایجاد کنند - و هوش مصنوعی بهترین آزمایش را برای ساخت ماده جدید به دانشمندان خواهد گفت."
یادگیری ماشین و هوش مصنوعی در بسیاری از زمینه ها از جمله برنامه های کاربردی سلامت و انرژی استفاده می شود.
"در جستجوی ذخیره سازی انرژی بهتر، روش های هوش مصنوعی برای کشف الکترولیت ها و مواد الکترود جدید برای بهبود عملکرد و افزایش عمر باتری های نسل بعدی استفاده می شود." AI و ML برای شناسایی مواد جدیدی که احتمالاً می‌توانند جایگزین الکترولیت و مواد الکترود فعلی شوند، برای محاسبات توان عملیاتی بالا استفاده می‌شوند.»
Joshua M. Pearce، استاد مهندسی در دانشگاه وسترن، در مصاحبه ایمیلی به Lifewire گفت: اما استفاده از هوش مصنوعی برای کشف جنبه تاریکی دارد. برخی از محققان تلاش می کنند از هوش مصنوعی به عنوان ربات های ثبت اختراع برای انحصار مواد پیشرفته استفاده کنند.پیرس اخیراً مقاله‌ای نوشته است که توضیح می‌دهد چگونه ثبت اختراع اولیه بلوک‌های ساختمانی پایه، نانوتکنولوژی را مختل کرده و پیشرفت آن را کند کرده است.
«این یک خطر واقعی در علم مواد است،» او افزود. "در پرینت سه بعدی، شخصی در اروپا سعی کرد حق اختراع استفاده از تمام ترموپلاستیک ها را برای تولید مواد افزودنی به ثبت برساند، که این فرآیند اساسی است که همه ما استفاده می کنیم."
