Belangrijkste afhaalrestaurants
- Wetenschappers gebruiken AI om nieuwe materialen te ontdekken.
- De materialen kunnen cruciaal zijn voor de ontwikkeling van batterijen die een groter bereik en meer veiligheid bieden voor elektrische voertuigen.
- Betere autobatterijen kunnen ongeveer 10 jaar verwijderd zijn van het op de markt komen.
Elektrische auto's zouden ooit kunnen worden aangedreven door nieuwe soorten batterijen, dankzij kunstmatige intelligentie (AI).
Onderzoekers van de Universiteit van Liverpool zeggen dat ze een collaboratieve kunstmatige-intelligentietool hebben ontwikkeld die de tijd en moeite vermindert die nodig zijn om nieuwe materialen te ontdekken. De innovatie maakt deel uit van het toenemende gebruik van AI om alles te helpen ontwikkelen, van nieuwe medicijnen tot nieuwe batterijen.
"Dankzij krachtige softwaretools, verwerkingskracht en goedkoop geheugen kan AI complexe taken volledig automatiseren en consistente en nauwkeurige ontdekkingen bieden", vertelde Matthew Putman, de CEO van Nanotronics, een bedrijf dat AI gebruikt. Lifewire in een e-mailinterview.
"Het vereist minder mankracht om te onderhouden en kan snel worden aangepast wanneer productiestrategieën en productieplannen worden gewijzigd."
Material World
Volgens een recent artikel in Nature Communications hebben de onderzoekers van de Universiteit van Liverpool hun nieuwe AI-tool al gebruikt. Het team ontdekte vier nieuwe materialen, waaronder een nieuwe familie van solid-state materialen die lithium geleiden.
De materialen kunnen van cruciaal belang zijn voor de ontwikkeling van batterijen die een groter bereik en meer veiligheid bieden voor elektrische voertuigen.
De AI-tool onderzoekt de relaties tussen bekende materialen sneller dan mensen. Deze relaties worden gebruikt om combinaties van elementen te vinden en te rangschikken die waarschijnlijk nieuwe materialen zullen vormen.
Wetenschappers gebruiken de ranglijsten om de verkenning van de onbekende chemische ruimte gericht te begeleiden, waardoor experimenteel onderzoek veel efficiënter wordt. Die wetenschappers nemen de uiteindelijke beslissingen, op basis van de informatie die wordt aangeboden door AI.
"Tot nu toe was het een veelvoorkomende en krachtige benadering om nieuwe materialen te ontwerpen naar analogie met bestaande, maar dit leidt vaak tot materialen die lijken op de materialen die we al hebben," Matt Rosseinsky, de hoofdauteur van de krant, zei in een persbericht.
"We hebben daarom nieuwe tools nodig die de tijd en moeite verminderen die nodig zijn om echt nieuwe materialen te ontdekken, zoals degene die hier is ontwikkeld en die kunstmatige intelligentie en menselijke intelligentie combineert om het beste van beide te krijgen."
AI-geïdentificeerde materialen zijn vervaardigd voor nieuwe Li-ion-elektroden van het soort dat soms wordt gebruikt in consumentenelektronica, vertelde Emily Ryan, een technische professor aan de Boston University die werkt aan AI-ondersteunde ontdekking van nieuwe technologieën, vertelde Lifewire in een e-mailinterview. Ze was niet betrokken bij het onderzoek in Liverpool.
Wetenschappers gebruiken databases om te voorspellen welke verbindingen nieuwe en opwindende materialen kunnen creëren.
"Hoewel ze zich nog in de onderzoeks- en ontwikkelingsfase bevinden, zijn ze veelbelovend", zei ze. "Ik ben niet zeker van de tijdlijn tot commercialisering, maar materiaalontwikkeling is meestal een proces van meer dan 10 jaar."
AI-versnellers
Bedrijven over de hele wereld hebben verdubbeld op AI-gestuurde strategieën bij de productie van materialen, en consumenten zien nu al de voordelen, zei Putman.
"Wetenschappers gebruiken databases om te voorspellen welke verbindingen nieuwe en opwindende materialen kunnen creëren", voegde hij eraan toe."Ze kunnen een snelkoppeling maken met AI om supersterke materialen te maken - en de AI zal de wetenschappers vertellen welk experiment ze het beste kunnen uitvoeren om het nieuwe materiaal te maken."
Machine learning en AI worden op veel gebieden toegepast, waaronder gezondheidstoepassingen en energie.
"In de zoektocht naar betere energieopslag worden AI-methoden toegepast om nieuwe elektrolyt- en elektrodematerialen te onderzoeken om de prestaties te verbeteren en de levensduur van batterijen van de volgende generatie te verlengen", zei Ryan. "AI en ML worden toegepast op high-throughput computing om nieuwe materialen te identificeren die mogelijk de huidige elektrolyt- en elektrodematerialen kunnen vervangen."
Maar er is een duistere kant aan het gebruik van AI voor ontdekkingen, vertelde Joshua M. Pearce, een technische professor aan de Western University, aan Lifewire in een e-mailinterview. Sommige onderzoekers proberen AI te gebruiken als patentrobots om geavanceerde materialen te monopoliseren. Pearce schreef onlangs een paper waarin hij beschrijft hoe vroege octrooiering van basisbouwstenen de nanotechnologie vervuilt en de voortgang ervan vertraagde.
"Dit is een reëel risico in de materiaalwetenschap", voegde hij eraan toe. "Bij 3D-printen probeerde iemand in Europa het gebruik van alle thermoplasten voor additieve fabricage te patenteren, wat het basisproces is dat we allemaal gebruiken."
