Clé à emporter
- Les scientifiques utilisent l'IA pour aider à découvrir de nouveaux matériaux.
- Les matériaux pourraient être cruciaux pour développer des batteries offrant une autonomie plus longue et une sécurité accrue pour les véhicules électriques.
- De meilleures batteries de voiture pourraient être à environ 10 ans d'arriver sur le marché.
Les voitures électriques pourraient un jour être alimentées par de nouveaux types de batteries, grâce à l'intelligence artificielle (IA).
Des chercheurs de l'Université de Liverpool affirment avoir créé un outil d'intelligence artificielle collaboratif qui réduit le temps et les efforts nécessaires pour découvrir de nouveaux matériaux. Cette innovation s'inscrit dans le cadre de l'utilisation croissante de l'IA pour tout développer, des nouveaux médicaments aux nouvelles batteries.
"Grâce à des outils logiciels hautes performances, une puissance de traitement et une mémoire bon marché, l'IA peut automatiser entièrement des tâches complexes et fournir des découvertes cohérentes et précises", a déclaré Matthew Putman, PDG de Nanotronics, une entreprise qui utilise l'IA. Lifewire dans une interview par e-mail.
"Il nécessite moins de main-d'œuvre pour son entretien et peut être ajusté rapidement lorsque les stratégies de fabrication et les plans de production sont modifiés."
Monde matériel
Selon un récent article paru dans Nature Communications, les chercheurs de l'Université de Liverpool ont déjà utilisé leur nouvel outil d'IA. L'équipe a découvert quatre nouveaux matériaux, dont une nouvelle famille de matériaux à l'état solide qui conduisent le lithium.
Les matériaux pourraient être essentiels au développement de batteries offrant une autonomie plus longue et une sécurité accrue pour les véhicules électriques.
L'outil d'IA examine les relations entre les matériaux connus plus rapidement que les humains. Ces relations sont utilisées pour trouver et classer des combinaisons d'éléments susceptibles de former de nouveaux matériaux.
Les scientifiques utilisent les classements pour guider l'exploration de l'espace chimique inconnu de manière ciblée, ce qui rend l'investigation expérimentale beaucoup plus efficace. Ces scientifiques prennent les décisions finales, informés par les informations fournies par l'IA.
"À ce jour, une approche commune et puissante a consisté à concevoir de nouveaux matériaux par analogie étroite avec ceux existants, mais cela conduit souvent à des matériaux similaires à ceux que nous avons déjà", Matt Rosseinsky, l'auteur principal de le journal, a déclaré dans un communiqué de presse.
"Nous avons donc besoin de nouveaux outils qui réduisent le temps et les efforts nécessaires pour découvrir de véritables nouveaux matériaux, comme celui développé ici qui combine l'intelligence artificielle et l'intelligence humaine pour tirer le meilleur parti des deux."
Des matériaux identifiés par l'IA ont été fabriqués pour de nouvelles électrodes Li-ion du type de celles qui sont parfois utilisées dans l'électronique grand public, a déclaré Emily Ryan, professeure d'ingénierie à l'Université de Boston qui travaille sur la découverte assistée par l'IA de nouvelles technologies. Lifewire dans une interview par e-mail. Elle n'a pas été impliquée dans les recherches sur Liverpool.
Les scientifiques utilisent des bases de données pour prédire quels composés pourraient créer de nouveaux matériaux passionnants.
"Bien qu'encore au stade de la recherche et du développement, ils sont prometteurs", a-t-elle déclaré. "Je ne suis pas sûr du calendrier de commercialisation, mais le développement de matériaux est généralement un processus de plus de 10 ans."
Accélérateurs IA
Les entreprises du monde entier ont doublé leurs stratégies axées sur l'IA dans la production de matériaux, et les consommateurs en voient déjà les avantages, a déclaré Putman.
"Les scientifiques utilisent des bases de données pour prédire quels composés pourraient créer de nouveaux matériaux passionnants", a-t-il ajouté."Ils peuvent créer un raccourci avec l'IA pour créer des matériaux ultra-résistants, et l'IA indiquera aux scientifiques la meilleure expérience à exécuter pour fabriquer le nouveau matériau."
L'apprentissage automatique et l'IA sont appliqués dans de nombreux domaines, y compris les applications de santé et l'énergie.
"Dans la recherche d'un meilleur stockage de l'énergie, des méthodes d'intelligence artificielle sont appliquées pour explorer de nouveaux matériaux d'électrolyte et d'électrode afin d'améliorer les performances et de prolonger la durée de vie des batteries de nouvelle génération", a déclaré Ryan. "L'IA et l'apprentissage automatique sont appliqués à l'informatique à haut débit pour identifier de nouveaux matériaux susceptibles de remplacer les électrolytes et les électrodes actuels."
Mais il y a un côté sombre à l'utilisation de l'IA pour la découverte, a déclaré Joshua M. Pearce, professeur d'ingénierie à l'Université Western, à Lifewire dans une interview par e-mail. Certains chercheurs tentent d'utiliser l'IA comme robots brevetés pour monopoliser les matériaux avancés. Pearce a récemment écrit un article décrivant comment le brevetage précoce des éléments de base a encrassé la nanotechnologie et ralenti sa progression.
"C'est un risque réel en science des matériaux", a-t-il ajouté. "Dans l'impression 3D, quelqu'un en Europe a essayé de breveter l'utilisation de tous les thermoplastiques pour la fabrication additive, qui est le processus de base que nous utilisons tous."
