Naukowcy odkrywają kluczową chemię: AI czterokrotnie zwiększa stabilność molekuł dla energii słonecznej.
WarsawNaukowcy niedawno zwiększyli stabilność cząsteczek używanych w energetyce słonecznej, łącząc sztuczną inteligencję z automatyczną syntezą chemiczną. Wspólna praca badaczy z Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign i Uniwersytetu Toronto zaowocowała tym odkryciem. Dzięki AI zidentyfikowali zasady chemiczne, które zwiększały stabilność cząsteczek. Ich głównym osiągnięciem było opracowanie cząsteczek do zbierania światła, które są do czterech razy bardziej stabilne niż ich starsze wersje.
Badacze zastosowali metodę zwaną „przenoszenie w pętli zamkniętej” przy użyciu sztucznej inteligencji, aby usprawnić proces. Przeprowadzili kilka cykli tworzenia i testowania substancji chemicznych. Sztuczna inteligencja proponowała różne kombinacje chemiczne, które były następnie wytwarzane i sprawdzane pod kątem stabilności w obecności światła. Każda runda testów dostarczała nowych informacji do AI, co zwiększało jej dokładność. Ta powtarzalna procedura pomogła w identyfikacji cząsteczek, które wykazują większą stabilność w świetle.
Metoda, którą zastosowali, zawiera wiele ciekawych aspektów.
- Powtarzające się cykle syntezy chemicznej generowanej przez AI i jej testowanie
- Połączenie modularycznej chemii i automatycznej syntezy
- Tworzenie modeli przewidujących cechy stabilności chemicznej
- Weryfikacja hipotez generowanych przez AI za pomocą eksperymentów laboratoryjnych
Badania te wykraczają poza obszar energii słonecznej. Dzięki uczynieniu procesów AI bardziej przejrzystymi, naukowcy mogą teraz lepiej rozumieć, co decyduje o stabilności chemikaliów. Może to przyspieszyć przyszłe badania i pomóc w znalezieniu odpowiednich kandydatów do zastosowań takich jak leki czy nowe materiały.
Organiczne ogniwa słoneczne mogą wiele zyskać dzięki temu badaniu. W przeciwieństwie do tradycyjnych paneli krzemowych, organiczne ogniwa fotowoltaiczne są lekkie i elastyczne, ale borykają się z problemami ze stabilnością. Zrozumienie czynników wpływających na stabilność tych cząsteczek przy ekspozycji na światło zbliża nas do uczynienia organicznych ogniw słonecznych bardziej niezawodnymi i wydajnymi. Może to znacząco wpłynąć na dziedzinę energii odnawialnej.
Wykorzystanie sztucznej inteligencji w syntezie chemicznej rozwiązało istotny problem w dziedzinie energii słonecznej i otworzyło nowe perspektywy w znajdowaniu naukowych rozwiązań. Dzięki systematycznemu aktualizowaniu AI danymi ze świata rzeczywistego, naukowcy stworzyli potężne narzędzie wspierające badania chemiczne. Ta metoda może być zastosowana do rozwiązywania innych trudnych problemów, co czyni przyszłość nauki o materiałach bardziej obiecującą i efektywną.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-07892-1i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Nicholas H. Angello, David M. Friday, Changhyun Hwang, Seungjoo Yi, Austin H. Cheng, Tiara C. Torres-Flores, Edward R. Jira, Wesley Wang, Alán Aspuru-Guzik, Martin D. Burke, Charles M. Schroeder, Ying Diao, Nicholas E. Jackson. Closed-loop transfer enables artificial intelligence to yield chemical knowledge. Nature, 2024; DOI: 10.1038/s41586-024-07892-120 listopada 2024 · 17:56
Przełom w AI: Maszyny uczą się rozróżniać tekstury powierzchni dzięki technologii kwantowej
18 listopada 2024 · 14:36
Precyzyjne badanie zachowań myszy dzięki AI i mniejszej liczbie zwierząt w eksperymencie
16 listopada 2024 · 17:49
Badania nad zwiększeniem zaufania pasażerów do autonomicznych pojazdów dzięki XAI i nowym strategiom
Udostępnij ten artykuł