Штучний інтелект і масштабні хмарні обчислення прискорюють пошук нових матеріалів для акумуляторів. Завдяки співпраці між Microsoft і Тихоокеанською північно-західною національною лабораторією (PNNL) на основі ШІ вже підготовлено один багатообіцяючий новий матеріал, повідомляє The Verge.
Сторони відкрили новий тип твердотільного електроліту. Цей матеріал може стати основою для батареї, яка з меншою ймовірністю спалахне, ніж сучасні літій-іонні батареї. Він також використовує менше літію, який стає все важче отримати, оскільки попит на акумуляторні батареї електромобілів різко зростає.
Попереду ще довгий шлях, щоб побачити, наскільки цей матеріал життєздатний як альтернатива традиційним літій-іонним акумуляторам. Однак найбільше вчених захоплює потенціал генеративного ШІ для прискорення їхньої роботи. Це відкриття є лише першим із багатьох матеріалів, які вони тестуватимуть у пошуках кращого акумулятора.
«Основним моментом є швидкість, із якою ми дійшли до нової ідеї, нового матеріалу. Якщо ми зможемо побачити таке прискорення, я впевнений, що це буде шляхом до пошуку таких матеріалів у майбутньому», – зауважив Карл Мюллер, директор відділу розробки програм у PNNL.
Торік корпорація Microsoft звернулася до дослідників PNNL, щоб запропонувати свою Azure Quantum Elements (AQE). Це платформа, яка об’єднує високопродуктивні обчислення, штучний інтелект і квантові обчислення. Минулого року компанія запустила її як інструмент, призначений для відкриттів у хімії та матеріалознавстві.
Дослідники запитали в AQE матеріали для батарей, які використовують менше літію, і вони швидко запропонували 32 мільйони різних варіантів. З цього моменту система штучного інтелекту повинна була визначити, який із цих матеріалів буде достатньо стабільним для використання. Результатом цього стало приблизно 500 тисяч варіантів.
Дослідники використовували більше фільтрів, щоб визначити, наскільки добре кожен матеріал може проводити енергію, змоделювати, як атоми та молекули рухаються в кожному матеріалі, і визначити, наскільки практичним буде кожен варіант, коли справа доходить до вартості й доступності.
У підсумку залишилося 23 варіанти матеріалів, п’ять із яких були вже відомими. Усе скорочення тривало лише 80 годин. Подвиг настільки швидкий, що був би практично неможливий без ШІ та AQE.
«32 мільйони – це те, чого ми б ніколи не змогли зробити... Уявіть собі людину, яка сидить, переглядає 32 мільйони матеріалів і вибирає один або два з них. Цього просто не станеться», – зазначив Віджай Муругесан, науковий співробітник і керівник групи матеріалознавства в PNNL.
PNNL синтезувала один перспективний варіант із цього пошуку, щоб перевірити його. Дослідники змогли виготовити з нього робочу батарею та використовувати її для живлення лампочки й годинника. Сотні прототипів акумуляторів потрібно буде протестувати та налаштувати, щоб цей новий матеріал зарекомендував себе.
Тож не очікуйте, що він незабаром з’явиться на полицях магазинів. Було проведено багато досліджень щодо нових перспективних матеріалів, які ніколи не вийдуть на ринок.
Що захоплює в цьому конкретному кандидаті, так це те, що він використовує комбінацію літію та натрію. У Microsoft кажуть, що новий матеріал може зменшити кількість натрію, який використовується в акумуляторі, на 70%.
Крім того, його можна використовувати для створення твердотільного акумулятора, який є безпечнішим, ніж сучасні літій-іонні акумулятори, виготовлені з рідких електролітів, які більш схильні до перегріву.
Складна частина полягає в тому, що тверді електроліти зазвичай не так добре проводять енергію, як їхні рідкі аналоги. Це проблема, яку дослідники все ще намагаються подолати за допомогою цього нового матеріалу, оскільки в результаті лабораторних тестів він показав нижчу провідність, аніж передбачалося спочатку.
На щастя, ще є багатообіцяючі кандидати для наступного покоління батарей.
Генеративний штучний інтелект має зростаючий вплив на навколишнє середовище, зокрема викиди парникових газів, пов’язані з усією енергією, що витрачається на обчислення. Тому важливо одночасно підвищувати енергоефективність обчислень і використовувати центри обробки даних на екологічно чистій енергії. Для чого потрібні кращі батареї.
«Нам дійсно потрібно стиснути наступні 250 років хімічної науки про матеріали у наступні два десятиліття, чи не так? І це тому, що ми хочемо врятувати нашу планету. Як ви бачите з цих результатів, штучний інтелект і високопродуктивні обчислення разом здатні прискорити це наукове відкриття», – зауважила Кріста Своре, керівник відділу Microsoft Quantum Редмонд (QuArC) у Microsoft Research.
Раніше ProIT публікував Десять найпоширеніших дивацтв, наслідків і запитань щодо дивовижних досягнень ШІ у 2023 році.
Також ми писали, що OpenAI пропонує ЗМІ до $5 мільйонів за використання їхніх новин для навчання ChatGPT.
Підписуйтеся на ProIT у Telegram, щоб не пропустити жодної публікації!
