A Microsoft Research lançou um revolucionário sistema de IA chamado MatterGen, que pode gerar novos materiais com base em propriedades específicas e deverá acelerar significativamente a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias-chave, como baterias e painéis solares. MatterGen subverte o método tradicional de descoberta de novos materiais. Ele não depende mais da triagem de grandes quantidades de compostos existentes, mas gera diretamente novos materiais com base nas propriedades exigidas, de forma tão eficiente e conveniente quanto um gerador de imagens de IA gera imagens com base em descrições de texto. Esta tecnologia inovadora terá um impacto profundo no armazenamento de energia e na computação e espera-se que impulsione a popularidade dos veículos eléctricos e reduza o custo das energias renováveis.
O lançamento do MatterGen marca uma mudança fundamental na forma como os cientistas descobrem novos materiais. Ao contrário dos métodos tradicionais, em vez de rastrear milhões de compostos existentes, o MatterGen gera diretamente novos materiais com base nas propriedades desejadas, semelhante à forma como um gerador de imagens de IA cria uma imagem a partir de uma descrição de texto.
MatterGen usa um modelo especial de IA chamado modelo de difusão, semelhante a geradores de imagens como DALL-E, mas adaptado para trabalhar com estruturas cristalinas tridimensionais. O sistema melhora gradativamente os arranjos atômicos aleatórios, resultando em materiais úteis que são estáveis e atendem a critérios especificados. A pesquisa mostra que os materiais gerados pelo MatterGen têm “15 vezes mais probabilidade de serem novos e estáveis, e 15 vezes mais próximos dos mínimos de energia locais” do que os métodos anteriores de IA. Isto significa que os materiais resultantes não são apenas mais práticos, mas também fisicamente mais fáceis de implementar.
Numa demonstração impressionante, a equipa da Microsoft colaborou com cientistas do Instituto de Tecnologia Avançada de Shenzhen da China para sintetizar um novo material, TaCr2O6, que estava muito próximo dos resultados do design da MatterGen, verificando o valor de aplicação prática do sistema. MatterGen é particularmente flexível e pode ser “ajustado” para produzir materiais com estruturas cristalinas específicas e propriedades eletrônicas ou magnéticas com base em necessidades específicas. Esta propriedade será particularmente importante no projeto de materiais para aplicações industriais específicas.
As aplicações potenciais desta tecnologia poderiam transformar as áreas de armazenamento de energia e computação. O desenvolvimento de novos materiais é fundamental para o avanço do armazenamento de energia, do design de semicondutores e da tecnologia de captura de carbono. Por exemplo, materiais melhorados para baterias poderiam acelerar a adopção de veículos eléctricos, enquanto materiais mais eficientes para células solares poderiam tornar a energia renovável mais acessível.
Para acelerar a descoberta científica, a Microsoft lançou o código-fonte da MatterGen sob uma licença de código aberto para que pesquisadores de todo o mundo possam inovar nesta base. MatterGen foi desenvolvido como parte da iniciativa “Inteligência Artificial e Ciência” da Microsoft, que visa usar IA para acelerar a descoberta científica. Além disso, a MatterGen integra-se à plataforma Azure Quantum Elements da Microsoft para fornecer serviços de computação em nuvem para empresas e pesquisadores.
No entanto, os especialistas também alertam que, embora o MatterGen represente um avanço importante, ainda são necessários testes e melhorias extensivos para transformar materiais projetados computacionalmente em aplicações práticas. Embora os resultados previstos deste sistema sejam encorajadores, eles ainda precisam ser verificados experimentalmente antes da aplicação industrial. No entanto, o desenvolvimento tecnológico da MatterGen é, sem dúvida, um passo importante na utilização da IA para acelerar a descoberta científica.
Blog: https://www.microsoft.com/en-us/research/publication/mattergen-a-generative-model-for-inorganic-materials-design/
Destaque:
**MatterGen é um novo sistema de IA capaz de gerar novos materiais com base em necessidades específicas, acelerando potencialmente o desenvolvimento tecnológico. **
** Este sistema utiliza um modelo de difusão para gerar materiais estáveis com uma taxa de sucesso 15 vezes maior do que antes. **
** A Microsoft torna esta tecnologia de código aberto para promover a inovação e a colaboração na investigação científica global. **
Em suma, o surgimento da MatterGen marca uma revolução no campo da ciência dos materiais. A sua natureza de código aberto promoverá ainda mais a cooperação global em investigação científica, acelerará o desenvolvimento e a aplicação de novos materiais e injetará nova vitalidade no futuro desenvolvimento científico e tecnológico. Esperamos ver o MatterGen sendo amplamente utilizado em vários campos e contribuindo para um futuro melhor para a humanidade.