In poche ore l'equivalente di anni di studi: è la scienza dei materiali al tempo della IA

Dimenticate laboratori polverosi ed esperimenti pericolosi: i nuovi materiali si progettano al computer grazie all’intelligenza artificiale.
 

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Che cosa succede se modifichi il grafene scambiando alcuni atomi di carbonio con altri elementi? Te lo dice l'AI | pixabay

Scienziati e ricercatori di tutto il mondo sono costantemente a caccia di nuovi materiali da utilizzare nei più diversi ambiti dell’industria e della ricerca. Che siano più resistenti o più sottili, più rigidi o più flessibili, più isolanti o più conduttivi, più bianchi o più neri, la parola d’ordine è sempre la stessa: ottenere prestazioni migliori.

La messa a punto di un nuovo materiale è però un iter lungo, complesso e costoso, fatto di prove ed errori, che non sempre porta al risultato desiderato.

I ragazzi del computer. Un team di ricercatori dell’Università del Missouri è però riuscito a snellire questo processo con l’aiuto dell’intelligenza artificiale. Yuan Dong e Jian Lin hanno infatti creato un software che utilizzando sistemi di deep learning riesce a simulare in pochi istanti le caratteristiche di un materiale a seconda della sua struttura molecolare.

 

I due accademici sono partiti dal grafene, il materiale più sottile e resistente al mondo che è formato da un unico strato di atomi di carbonio. Dong e Jiang hanno insegnato al loro sistema a riconoscere le diverse strutture del grafene e le relative proprietà.

Meglio del grafene. E poi si sono sbizzarriti: hanno sostituito, virtualmente, alcuni degli atomi di carbonio del grafene con atomi diversi e hanno chiesto al computer di simularne le proprietà.

In poco più di due giorni di lavoro il sistema ha sperimentato digitalmente miliardi di possibili combinazioni: un lavoro che per essere riprodotto nella realtà richiederebbe probabilmente centinaia di anni.
I risultati dello studio sono stati pubblicati su Nature.

 

Presto e bene. Secondo gli scienziati questo nuovo approccio permetterà di sviluppare nuovi materiali bidimensionali, derivati dal grafene, ma con prestazioni superiori.

 

Potranno essere impiegati in ambito scientifico ma anche all’interno di prodotti che utilizziamo tutti i giorni come pannelli LED, smartphone o impianti fotovoltaici.

 

22 aprile 2019 | Rebecca Mantovani