AI ontdekt cruciale chemie voor stabielere zonne-energie: doorbraak in molecuulstabiliteit en meer

AmsterdamOnderzoekers hebben onlangs de stabiliteit van moleculen die in zonne-energie worden gebruikt verbeterd door kunstmatige intelligentie te combineren met geautomatiseerde chemische synthese. Wetenschappers van de Universiteit van Illinois Urbana-Champaign en de Universiteit van Toronto werkten samen aan dit project. Ze gebruikten AI om de chemische regels te begrijpen die de moleculen stabieler maakten. Hun grootste succes was het creëren van moleculen voor het opvangen van licht die tot vier keer stabieler zijn dan de oudere versies.

De onderzoekers pasten een methode genaamd "gesloten-lus overdracht" met AI toe om het proces te verbeteren. Ze doorliepen meerdere cycli van het maken en testen van chemicaliën. De AI stelde verschillende chemische combinaties voor die vervolgens werden vervaardigd en gecontroleerd op stabiliteit bij blootstelling aan licht. Elke testcyclus leverde nieuwe gegevens op voor de AI, waardoor deze nauwkeuriger werd. Dit herhaalde proces hielp bij het identificeren van de moleculen die beter bestand zijn tegen licht.

Hun methode bevat veel boeiende aspecten.

• Herhaalde cycli van AI-gestuurde chemische synthese en tests
• Integratie van modulaire chemie en geautomatiseerde synthese
• Ontwikkeling van modellen om chemische stabiliteit te voorspellen
• Verificatie van AI-gegenereerde hypotheses door laboratoriumexperimenten

Lees ook:

Vandaag · 14:35

AI-chatbots bieden nauwkeurige adviezen bij lage rugpijn.

Dit onderzoek gaat verder dan alleen zonne-energie. Door AI-processen inzichtelijk te maken, kunnen wetenschappers nu beter begrijpen wat chemische stoffen stabiel maakt. Dit kan toekomstig onderzoek versnellen en helpen bij het vinden van geschikte kandidaten voor zaken zoals medische medicijnen en nieuwe materialen.

Organische zonnecellen kunnen aanzienlijk profiteren van dit onderzoek. In tegenstelling tot traditionele siliciumpanelen zijn organische fotovoltaïsche cellen licht en flexibel, maar ze kampen met stabiliteitsproblemen. Door te begrijpen wat deze moleculen stabiel maakt in het licht, kunnen we de betrouwbaarheid en efficiëntie van organische zonnecellen verbeteren. Dit kan een grote verandering teweegbrengen in het veld van hernieuwbare energie.

Door AI te combineren met chemische synthese is een belangrijk probleem in zonne-energie opgelost en is een nieuwe weg geopend voor wetenschappelijke ontdekkingen. Door de AI voortdurend bij te werken met gegevens uit de echte wereld, hebben onderzoekers een krachtig systeem voor chemisch onderzoek opgebouwd. Deze methode kan worden gebruikt om andere moeilijke vraagstukken op te lossen, waardoor de toekomst van de materiaalkunde beter en efficiënter wordt.