ซื้อกลับบ้านที่สำคัญ
- นักวิทยาศาสตร์กำลังใช้ AI เพื่อช่วยค้นหาวัสดุใหม่ๆ
- วัสดุอาจมีความสำคัญต่อการพัฒนาแบตเตอรี่ที่มีช่วงการทำงานที่ยาวขึ้นและความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
- แบตเตอรี่รถยนต์ที่ดีกว่าอาจอยู่ห่างจากตลาดประมาณ 10 ปี
วันหนึ่งรถยนต์ไฟฟ้าสามารถขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่ชนิดใหม่ได้ ต้องขอบคุณปัญญาประดิษฐ์ (AI)
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูลกล่าวว่าพวกเขาได้สร้างเครื่องมือปัญญาประดิษฐ์ร่วมกันซึ่งช่วยลดเวลาและความพยายามในการค้นหาวัสดุใหม่นวัตกรรมนี้เป็นส่วนหนึ่งของการใช้ AI ที่เพิ่มขึ้นเพื่อช่วยพัฒนาทุกอย่างตั้งแต่ยาใหม่ไปจนถึงแบตเตอรี่ใหม่
"ด้วยเครื่องมือซอฟต์แวร์ประสิทธิภาพสูง พลังในการประมวลผล และหน่วยความจำราคาถูก AI สามารถทำงานที่ซับซ้อนโดยอัตโนมัติได้อย่างเต็มที่ และให้การค้นพบที่สม่ำเสมอและแม่นยำ" Matthew Putman ซีอีโอของ Nanotronics บริษัทที่ใช้ AI กล่าว Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล
"ต้องใช้กำลังคนน้อยกว่าในการรักษา และสามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็วเมื่อกลยุทธ์การผลิตและแผนการผลิตมีการเปลี่ยนแปลง"
โลกวัตถุ
จากรายงานล่าสุดใน Nature Communications นักวิจัยจาก University of Liverpool ได้ใช้เครื่องมือ AI ใหม่ของพวกเขาแล้ว ทีมงานได้ค้นพบวัสดุใหม่ 4 ชนิด ซึ่งรวมถึงวัสดุโซลิดสเตตกลุ่มใหม่ที่มีการนำลิเธียม
วัสดุอาจมีความสำคัญต่อการพัฒนาแบตเตอรี่ที่มีช่วงการทำงานที่ยาวขึ้นและความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
เครื่องมือ AI ตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างวัสดุที่รู้จักได้เร็วกว่ามนุษย์ ความสัมพันธ์เหล่านี้ใช้เพื่อค้นหาและจัดอันดับชุดค่าผสมขององค์ประกอบที่มีแนวโน้มว่าจะก่อให้เกิดวัสดุใหม่
นักวิทยาศาสตร์ใช้การจัดอันดับเพื่อเป็นแนวทางในการสำรวจพื้นที่เคมีที่ไม่รู้จักในลักษณะที่เป็นเป้าหมาย ทำให้การตรวจสอบเชิงทดลองมีประสิทธิภาพมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์เหล่านั้นจะทำการตัดสินใจขั้นสุดท้ายโดยแจ้งจากข้อมูลที่ AI เสนอให้
"จนถึงปัจจุบัน วิธีการทั่วไปและมีประสิทธิภาพคือการออกแบบวัสดุใหม่โดยการเปรียบเทียบอย่างใกล้ชิดกับวัสดุที่มีอยู่ แต่สิ่งนี้มักจะนำไปสู่วัสดุที่คล้ายกับวัสดุที่เรามีอยู่แล้ว " Matt Rosseinsky ผู้เขียนนำของ กระดาษดังกล่าวในข่าวประชาสัมพันธ์
"ดังนั้นเราจึงต้องการเครื่องมือใหม่ที่ช่วยลดเวลาและความพยายามในการค้นหาวัสดุใหม่อย่างแท้จริง เช่น เครื่องมือที่พัฒนาขึ้นที่นี่ซึ่งรวมปัญญาประดิษฐ์และปัญญาของมนุษย์เข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากทั้งสองอย่าง"
วัสดุที่ระบุโดย AI ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นสำหรับอิเล็กโทรด Li-ion ชนิดใหม่ที่บางครั้งใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค Emily Ryan ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมจากมหาวิทยาลัยบอสตันซึ่งทำงานเกี่ยวกับการค้นพบเทคโนโลยีใหม่โดยใช้ AI บอก Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล เธอไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยของลิเวอร์พูล
นักวิทยาศาสตร์กำลังใช้ฐานข้อมูลเพื่อทำนายว่าสารประกอบใดที่อาจสร้างวัสดุใหม่และน่าตื่นเต้นได้
"แม้ว่าจะยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนา แต่ก็แสดงให้เห็นถึงสัญญา" เธอกล่าว "ฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับระยะเวลาในการทำการค้า แต่การพัฒนาวัสดุมักจะใช้เวลานานกว่า 10 ปี"
คันเร่ง AI
บริษัทต่างๆ ทั่วโลกได้เพิ่มกลยุทธ์ที่ขับเคลื่อนโดย AI ขึ้นสองเท่าในการผลิตวัสดุ และผู้บริโภคก็เห็นประโยชน์แล้ว Putman กล่าว
"นักวิทยาศาสตร์กำลังใช้ฐานข้อมูลเพื่อคาดการณ์ว่าสารประกอบใดที่อาจสร้างวัสดุใหม่และน่าตื่นเต้นได้" เขากล่าวเสริม"พวกเขาสามารถสร้างทางลัดด้วย AI เพื่อสร้างวัสดุที่แข็งแรงมาก และ AI จะบอกนักวิทยาศาสตร์ถึงการทดลองที่ดีที่สุดเพื่อสร้างวัสดุใหม่"
แมชชีนเลิร์นนิงและ AI กำลังถูกนำไปใช้ในหลายสาขา รวมถึงการประยุกต์ใช้ด้านสุขภาพและพลังงาน
"ในการค้นหาการจัดเก็บพลังงานที่ดีขึ้น มีการใช้วิธีการ AI เพื่อสำรวจวัสดุอิเล็กโทรไลต์และอิเล็กโทรดใหม่ๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่รุ่นต่อไป" Ryan กล่าว "AI และ ML ถูกนำไปใช้กับการประมวลผลปริมาณงานสูงเพื่อระบุวัสดุใหม่ที่อาจแทนที่อิเล็กโทรไลต์และวัสดุอิเล็กโทรดในปัจจุบัน"
แต่การใช้ AI เพื่อการค้นพบมีด้านมืด Joshua M. Pearce ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมจาก Western University กล่าวกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล นักวิจัยบางคนพยายามใช้ AI เป็นหุ่นยนต์จดสิทธิบัตรเพื่อผูกขาดวัสดุขั้นสูงเมื่อเร็ว ๆ นี้ Pearce ได้เขียนบทความที่อธิบายว่าการจดสิทธิบัตรหน่วยการสร้างพื้นฐานตั้งแต่แรกเริ่มทำให้นาโนเทคโนโลยีเปรอะเปื้อนและชะลอความก้าวหน้าของเทคโนโลยีได้อย่างไร
"นี่เป็นความเสี่ยงอย่างแท้จริงในด้านวัสดุศาสตร์" เขากล่าวเสริม "ในการพิมพ์ 3 มิติ มีบางคนในยุโรปพยายามจดสิทธิบัตรการใช้เทอร์โมพลาสติกทั้งหมดสำหรับการผลิตแบบเพิ่มเนื้อ ซึ่งเป็นกระบวนการพื้นฐานที่เราทุกคนใช้"