Amerykanie użyli AI do poszukiwań formuły dla nowych baterii i akumulatorów
Zespół z Pritzker School of Molecular Engineering Uniwersytetu Chicagowskiego opracował metodę opartą na sztucznej inteligencji, która pozwala generować kompletne receptury elektrolitów. Stanowi to kolejny krok naprzód w rozwoju platformy AI na potrzeby badań nad akumulatorami, znanej pod nazwą ElectrolyteGPT.
Amerykanie poszukują nowych formuł do zdobycia elektrolitów baterii i akumulatorów przyszłości
Według jednego z autorów nowej metody - Jaemina Kima - elektrolity do akumulatorów nowej generacji muszą spełniać często sprzeczne wymagania. Zdolność modelu do działania w zróżnicowanych warunkach pozwala na opracowywanie nowych potencjalnych elektrolitów, które jednocześnie spełniają te wysokie wymagania. Model, zamiast po prostu wybierać materiały, określa wszystkie szczegóły składu, obejmujące stężenia czy proporcje mieszania. W ten sposób dąży do osiągnięcia z góry określonych celów wydajnościowych, obejmujących przewodność, stabilność, lepkość i powiązane właściwości.
Kiedy naukowcy zsyntetyzowali i przetestowali zalecenia wygenerowane przez sztuczną inteligencję, zidentyfikowali kilka nowych kompozycji elektrolitów, które dorównywały wydajnością najnowocześniejszym systemom akumulatorów litowo-metalowych. Według autorów analizy stanowi to znaczący krok w kierunku szerszego celu, jakim jest odkrycie elektrolitów w bateriach i akumulatorach, które mogą przewyższyć dzisiejsze standardy.
AI w poszukiwaniu chemicznej formuły
Sztuczna inteligencja znajduje szerokie zastosowanie w procesie odkrywania leków, co początkowo stanowiło wyzwanie dla zespołu naukowców, ponieważ większość istniejących modeli jest trenowana na danych faworyzujących cząsteczki o właściwościach farmaceutycznych, a nie te nadające się do zastosowań w bateriach i akumulatorach. Zespół stworzył wyselekcjonowany zbiór danych skupiający się konkretnie na związkach istotnych dla elektrolitów, skutecznie zawężając bazę wiedzy modelu. W rezultacie, gdy system otrzymuje polecenie wygenerowania nowych cząsteczek rozpuszczalnika, tworzy on kandydatów przypominających realne elektrolity do baterii.
Szacowana liczba możliwych cząsteczek, które mogą służyć jako elektrolity w akumulatorach czy bateriach, wynosi więcej niż liczba gwiazd w obserwowalnym wszechświecie. Przetestowanie każdej z nich pod kątem praktycznych zastosowań przekracza możliwości człowieka. Co więcej liczba ta obejmuje jedynie pojedyncze cząsteczki, a nie niemal nieskończoną liczbę sposobów, w jakie można je łączyć w różne preparaty i mieszaniny. Jednak generatywna sztuczna inteligencja może pomóc w poruszaniu się po tych nieznanych obszarach przestrzeni chemicznej i zaproponować zupełnie nowe cząsteczki, których być może nigdy wcześniej nie zsyntetyzowano.
