Key takeaways
- Forskere bruger kunstig intelligens til at hjælpe med at opdage nye materialer.
- Materialerne kan være afgørende for udviklingen af batterier, der tilbyder en længere rækkevidde og øget sikkerhed til elektriske køretøjer.
- Bedre bilbatterier kan være omkring 10 år væk fra at komme på markedet.
Elbiler kan en dag blive drevet af nye typer batterier takket være kunstig intelligens (AI).
Forskere ved University of Liverpool siger, at de har skabt et kollaborativt kunstig intelligensværktøj, der reducerer den tid og indsats, der kræves for at opdage nye materialer. Innovationen er en del af den voksende brug af kunstig intelligens til at hjælpe med at udvikle alt fra nye lægemidler til nye batterier.
"Takket være højtydende softwareværktøjer, processorkraft og billig hukommelse kan AI fuldt ud automatisere komplekse opgaver og levere konsistente og præcise opdagelser," fort alte Matthew Putman, administrerende direktør for Nanotronics, en virksomhed, der bruger AI. Lifewire i et e-mailinterview.
"Det kræver mindre arbejdskraft at vedligeholde og kan justeres hurtigt, når produktionsstrategier og produktionsplaner ændres."
Material World
Ifølge en nylig artikel i Nature Communications har forskerne ved University of Liverpool allerede brugt deres nye kunstig intelligens-værktøj. Holdet opdagede fire nye materialer, inklusive en ny familie af solid-state materialer, der leder lithium.
Materialerne kan være afgørende for udviklingen af batterier, der tilbyder en længere rækkevidde og øget sikkerhed for elektriske køretøjer.
AI-værktøjet undersøger forholdet mellem kendte materialer hurtigere end mennesker. Disse relationer bruges til at finde og rangere kombinationer af elementer, der sandsynligvis vil danne nye materialer.
Forskere bruger ranglisten til at guide udforskningen af det ukendte kemiske rum på en målrettet måde, hvilket gør eksperimentel undersøgelse langt mere effektiv. Disse videnskabsmænd træffer de endelige beslutninger baseret på informationen fra AI.
"Hidtil har en almindelig og kraftfuld tilgang været at designe nye materialer i tæt analogi med eksisterende, men dette fører ofte til materialer, der ligner dem, vi allerede har," Matt Rosseinsky, hovedforfatteren til avisen, sagde i en pressemeddelelse.
"Vi har derfor brug for nye værktøjer, der reducerer den tid og indsats, der kræves for at opdage virkelig nye materialer, såsom det, der er udviklet her, der kombinerer kunstig intelligens og menneskelig intelligens for at få det bedste ud af begge dele."
AI-identificerede materialer er blevet fremstillet til nye Li-ion-elektroder af den slags, der nogle gange bruges i forbrugerelektronik, fort alte Emily Ryan, en ingeniørprofessor ved Boston University, som arbejder med AI-assisteret opdagelse af nye teknologier. Lifewire i et e-mailinterview. Hun var ikke involveret i Liverpool-forskningen.
Forskere bruger databaser til at forudsige, hvilke forbindelser der kan skabe nye og spændende materialer.
"Selv om de stadig er i forsknings- og udviklingsstadierne, viser de lovende," sagde hun. "Jeg er ikke sikker på tidslinjen til kommercialisering, men materialeudvikling er norm alt en 10-årig plus-proces."
AI-acceleratorer
Virksomheder over hele kloden har fordoblet AI-drevne strategier i produktionen af materialer, og forbrugerne ser allerede fordelene, sagde Putman.
"Forskere bruger databaser til at forudsige, hvilke forbindelser der kan skabe nye og spændende materialer," tilføjede han."De kan skabe en genvej med AI for at skabe superstærke materialer - og AI'en vil fortælle forskerne det bedste eksperiment at køre for at lave det nye materiale."
Maskinlæring og kunstig intelligens anvendes på tværs af mange områder, herunder sundhedsapplikationer og energi.
"I søgen efter bedre energilagring bliver AI-metoder brugt til at udforske nye elektrolyt- og elektrodematerialer for at forbedre ydeevnen og forlænge levetiden af næste generations batterier," sagde Ryan. "AI og ML anvendes til højkapacitetsbehandling for at identificere nye materialer, der muligvis kan erstatte nuværende elektrolyt- og elektrodematerialer."
Men der er en mørk side ved brugen af kunstig intelligens til opdagelse, fort alte Joshua M. Pearce, en ingeniørprofessor ved Western University, til Lifewire i et e-mailinterview. Nogle forskere forsøger at bruge kunstig intelligens som patentrobotter til at monopolisere avancerede materialer. Pearce skrev for nylig et papir, der beskrev, hvordan tidlig patentering af grundlæggende byggeklodser forurenede nanoteknologien og bremsede dens fremskridt.
"Dette er en reel risiko inden for materialevidenskab," tilføjede han. "I 3D-print forsøgte nogen i Europa at patentere brugen af al termoplast til additiv fremstilling, hvilket er den grundlæggende proces, vi alle bruger."
