Key Takeaways
- Wissenschaftler nutzen KI, um neue Materialien zu entdecken.
- Die Materialien könnten entscheidend für die Entwicklung von Batterien sein, die eine größere Reichweite und mehr Sicherheit für Elektrofahrzeuge bieten.
- Bessere Autobatterien könnten in etwa 10 Jahren auf den Markt kommen.
Elektroautos könnten eines Tages dank künstlicher Intelligenz (KI) mit neuartigen Batterien betrieben werden.
Forscher der University of Liverpool sagen, dass sie ein kollaboratives Tool für künstliche Intelligenz entwickelt haben, das den Zeit- und Arbeitsaufwand für die Entdeckung neuer Materialien reduziert. Die Innovation ist Teil des zunehmenden Einsatzes von KI bei der Entwicklung von allem, von neuen Medikamenten bis hin zu neuen Batterien.
"Dank leistungsstarker Softwaretools, Rechenleistung und billigem Speicher kann KI komplexe Aufgaben vollständig automatisieren und konsistente und präzise Entdeckungen liefern", sagte Matthew Putman, CEO von Nanotronics, einem Unternehmen, das KI einsetzt Lifewire in einem E-Mail-Interview.
"Die Wartung erfordert weniger Personal und kann schnell angepasst werden, wenn Fertigungsstrategien und Produktionspläne geändert werden."
Materialwelt
Laut einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung in Nature Communications haben die Forscher der University of Liverpool ihr neues KI-Tool bereits verwendet. Das Team entdeckte vier neue Materialien, darunter eine neue Familie von Festkörpermaterialien, die Lithium leiten.
Die Materialien könnten entscheidend für die Entwicklung von Batterien sein, die eine größere Reichweite und mehr Sicherheit für Elektrofahrzeuge bieten.
Das KI-Tool untersucht die Beziehungen zwischen bekannten Materialien schneller als der Mensch. Diese Beziehungen werden verwendet, um Kombinationen von Elementen zu finden und einzustufen, die wahrscheinlich neue Materialien bilden.
Wissenschaftler nutzen die Rangliste, um die Erforschung des unbekannten chemischen Raums gezielt zu lenken, wodurch experimentelle Untersuchungen wesentlich effizienter werden. Diese Wissenschaftler treffen die endgültigen Entscheidungen, gestützt auf die von der KI bereitgestellten Informationen.
"Bis heute war es ein gängiger und wirkungsvoller Ansatz, neue Materialien in enger Analogie zu bestehenden zu entwerfen, aber dies führt oft zu Materialien, die denen ähneln, die wir bereits haben", Matt Rosseinsky, der Hauptautor von die Zeitung, sagte in einer Pressemitteilung.
"Wir brauchen daher neue Werkzeuge, die den Zeit- und Arbeitsaufwand verringern, der erforderlich ist, um wirklich neue Materialien zu entdecken, wie das hier entwickelte, das künstliche Intelligenz und menschliche Intelligenz kombiniert, um das Beste aus beiden herauszuholen."
AI-identifizierte Materialien wurden für neue Lithium-Ionen-Elektroden hergestellt, wie sie manchmal in der Unterh altungselektronik verwendet werden, sagte Emily Ryan, eine Ingenieurprofessorin an der Boston University, die an der KI-gestützten Entdeckung neuer Technologien arbeitet Lifewire in einem E-Mail-Interview. Sie war nicht an der Liverpool-Forschung beteiligt.
Wissenschaftler verwenden Datenbanken, um vorherzusagen, welche Verbindungen neue und aufregende Materialien hervorbringen könnten.
"Obwohl sie sich noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase befinden, sind sie vielversprechend", sagte sie. "Ich bin mir über den Zeitplan bis zur Kommerzialisierung nicht sicher, aber die Materialentwicklung ist normalerweise ein mehr als 10-jähriger Prozess."
KI-Beschleuniger
Unternehmen auf der ganzen Welt haben sich auf KI-gesteuerte Strategien bei der Herstellung von Materialien konzentriert, und die Verbraucher sehen bereits die Vorteile, sagte Putman.
"Wissenschaftler verwenden Datenbanken, um vorherzusagen, welche Verbindungen neue und aufregende Materialien schaffen könnten", fügte er hinzu.„Sie können mit der KI eine Verknüpfung erstellen, um superstarke Materialien herzustellen – und die KI wird den Wissenschaftlern sagen, welches Experiment am besten durchzuführen ist, um das neue Material herzustellen.“
Maschinelles Lernen und KI werden in vielen Bereichen eingesetzt, darunter Gesundheitsanwendungen und Energie.
"Auf der Suche nach einer besseren Energiespeicherung werden KI-Methoden angewendet, um neue Elektrolyt- und Elektrodenmaterialien zu erforschen, um die Leistung zu verbessern und die Lebensdauer von Batterien der nächsten Generation zu verlängern", sagte Ryan. „KI und ML werden auf Hochdurchsatz-Computing angewendet, um neuartige Materialien zu identifizieren, die möglicherweise aktuelle Elektrolyt- und Elektrodenmaterialien ersetzen könnten.“
Aber es gibt eine dunkle Seite bei der Verwendung von KI für Entdeckungen, sagte Joshua M. Pearce, ein Ingenieurprofessor an der Western University, Lifewire in einem E-Mail-Interview. Einige Forscher versuchen, KI als Patentroboter einzusetzen, um fortschrittliche Materialien zu monopolisieren. Pearce hat kürzlich eine Abhandlung geschrieben, in der beschrieben wird, wie die frühe Patentierung von Grundbausteinen die Nanotechnologie verschmutzt und ihren Fortschritt verlangsamt hat.
"Das ist ein echtes Risiko in der Materialwissenschaft", fügte er hinzu. "Beim 3D-Druck hat jemand in Europa versucht, die Verwendung aller Thermoplaste für die additive Fertigung zu patentieren, was das grundlegende Verfahren ist, das wir alle verwenden."
