新的人工智能工具加速发现真正的新材料

这种新的人工智能工具已经导致了四种新材料的发现。

利物浦大学的研究人员发明了一种协作人工智能工具，可以减少发现真正新材料所需的时间和精力。

发表在期刊上自然通讯在美国，这种新工具已经导致了四种新材料的发现，包括一种新的固态材料家族，可以导电锂。这种固体电解质将成为固态电池发展的关键，为电动汽车提供更长的续航里程和更高的安全性。进一步有前景的材料正在开发中。

该工具将人工智能和人类知识结合在一起，优先考虑那些尚未开发的化学空间中最有可能发现新功能材料的部分。

发现新的功能材料是一项高风险的、复杂的、通常是漫长的旅程，因为将元素周期表中的所有元素组合在一起，可能会有无限的材料空间，而且不知道新材料存在于何处。

这个新的人工智能工具是由利物浦大学化学和材料创新工厂的一个研究团队开发的，由Matt Rosseinsky教授领导，以解决这一挑战。国外欧洲杯足球彩票

该工具以人类无法达到的规模检查已知材料之间的关系。这些关系用于识别和数值排序的元素组合，可能形成新材料。科学家们利用排名来指导对未知化学空间的探索，以一种有针对性的方式，使实验研究更加有效。这些科学家根据人工智能提供的不同视角做出最终决定。

这篇论文的主要作者Matt Rosseinsky教授说:“到目前为止，一种常见且有效的方法是通过与现有材料的近似来设计新材料，但这通常会导致我们得到与现有材料相似的材料。”

“因此，我们需要新的工具来减少发现真正新材料所需的时间和精力，比如这里开发的这种结合了人工智能和人类智能的工具，以获得两者的最佳效果。”

这种合作方式结合了计算机观察几十万已知材料之间关系的能力，这是人类无法达到的规模，以及人类研究人员的专业知识和批判性思维，从而带来创造性的进步。

“这个工具是许多可能在未来造福科学家的协作人工智能方法中的一个例子。”

社会解决能源和可持续发展等全球性挑战的能力受到我们设计和制造具有特定功能材料的能力的限制，比如更好的太阳能吸收器制造更好的太阳能电池板或更好的电池材料制造更长的电动汽车，或者用毒性较低或稀缺的元素替换现有材料。

这些新材料通过推动新技术来应对全球挑战，创造了社会效益，它们也揭示了新的科学现象和理解。所有现代便携式电子产品都离不开锂离子电池中的材料，锂离子电池是在20世纪80年代开发出来的，它强调了一种材料可以改变我们的生活方式:定义新材料的加速路线将为我们的未来开启目前难以想象的技术可能性。

参考文献:“在实验探索化学的无监督机器学习指导下，晶体无机固体发现的元素选择”，2021年9月21日，国外欧洲杯足球彩票自然通讯。
DOI: 10.1038 / s41467 - 021 - 25343 - 7

这项研究得到了工程和物理科学研究委员会、Leverhulme信托基金和法拉第研究所的支持。