KI-Entdeckungen könnten Ihr Auto bald antreiben

Elektroautos könnten eines Tages dank künstlicher Intelligenz (KI) mit neuartigen Batterien betrieben werden.

Forscher der Universität Liverpool sagen, dass sie ein kollaboratives Tool für künstliche Intelligenz entwickelt haben, das den Zeit- und Arbeitsaufwand für die Entdeckung neuer Materialien reduziert. Die Innovation ist Teil des zunehmenden Einsatzes von KI, um alles von neuen Medikamenten bis hin zu neuen Batterien zu entwickeln.

„Dank leistungsstarker Softwaretools, Rechenleistung und günstigem Speicher kann KI komplexe Aufgaben vollständig automatisieren und konsistente und präzise Entdeckungen liefern.“ Matthew Putman, der CEO von Nanotronics, einem Unternehmen, das KI einsetzt, sagte Lifewire in einem E-Mail-Interview.

"Die Wartung erfordert weniger Personal und kann schnell angepasst werden, wenn Fertigungsstrategien und Produktionspläne geändert werden."

Materielle Welt

Laut einem aktuellen Paper in Nature Communications haben die Forscher der Universität Liverpool ihr neues KI-Tool bereits eingesetzt. Das Team entdeckte vier neue Materialien, darunter eine neue Familie von Festkörpermaterialien, die Lithium leiten.

Die Materialien könnten entscheidend für die Entwicklung von Batterien sein, die eine größere Reichweite und mehr Sicherheit für Elektrofahrzeuge bieten.

Das KI-Tool untersucht die Beziehungen zwischen bekannten Materialien schneller als der Mensch. Diese Beziehungen werden verwendet, um Kombinationen von Elementen zu finden und einzustufen, die wahrscheinlich neue Materialien bilden.

Wissenschaftler nutzen die Rankings, um die Erforschung des unbekannten chemischen Raums gezielt zu steuern und experimentelle Untersuchungen deutlich effizienter zu gestalten. Diese Wissenschaftler treffen die endgültigen Entscheidungen, basierend auf den Informationen der KI.

"Bisher war es ein gängiger und wirkungsvoller Ansatz, neue Materialien in enger Analogie zu bestehenden zu entwerfen, aber dies führt oft zu Materialien, die denen ähneln, die wir bereits haben." Matt Rosseinsky, der Hauptautor des Papiers, sagte in a Pressemitteilung.

„Deshalb brauchen wir neue Werkzeuge, die den Zeit- und Arbeitsaufwand reduzieren, um wirklich neue Materialien zu entdecken, wie z wie die hier entwickelte, die künstliche Intelligenz und menschliche Intelligenz kombiniert, um das Beste daraus zu machen beide."

KI-identifizierte Materialien wurden für neue Li-Ionen-Elektroden hergestellt, wie sie manchmal in der Unterhaltungselektronik verwendet werden. Emily Ryan, ein Ingenieursprofessor an der Boston University, der an der KI-gestützten Entdeckung neuer Technologien arbeitet, sagte Lifewire in einem E-Mail-Interview. Sie war nicht an der Liverpool-Forschung beteiligt.

"Obwohl sie sich noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase befinden, sind sie vielversprechend", sagte sie. "Ich bin mir nicht sicher, was der Zeitplan für die Kommerzialisierung betrifft, aber die Materialentwicklung ist normalerweise ein Prozess von mehr als 10 Jahren."

KI-Beschleuniger

Unternehmen auf der ganzen Welt haben ihre KI-gesteuerten Strategien bei der Herstellung von Materialien verdoppelt, und die Verbraucher sehen die Vorteile bereits, sagte Putman.

"Wissenschaftler verwenden Datenbanken, um vorherzusagen, welche Verbindungen neue und aufregende Materialien erzeugen könnten", fügte er hinzu. „Sie können mit der KI eine Verknüpfung erstellen, um superstarke Materialien herzustellen – und die KI wird den Wissenschaftlern sagen, welches Experiment sie am besten durchführen können, um das neue Material herzustellen.“

Maschinelles Lernen und KI werden in vielen Bereichen eingesetzt, einschließlich Gesundheitsanwendungen und Energie.

„Auf der Suche nach einer besseren Energiespeicherung werden KI-Methoden angewendet, um neue Elektrolyte zu erforschen und Elektrodenmaterialien, um die Leistung zu verbessern und die Lebensdauer von Batterien der nächsten Generation zu verlängern", sagte Ryan genannt. "KI und ML werden auf Hochdurchsatz-Computing angewendet, um neuartige Materialien zu identifizieren, die möglicherweise die derzeitigen Elektrolyt- und Elektrodenmaterialien ersetzen könnten."

Aber der Einsatz von KI für Entdeckungen hat eine dunkle Seite, Joshua M. Pearce, ein Ingenieursprofessor an der Western University, sagte Lifewire in einem E-Mail-Interview. Einige Forscher versuchen, KI als Patentroboter zu verwenden, um fortschrittliche Materialien zu monopolisieren. Pearce vor kurzem hat eine Arbeit geschrieben beschreibt, wie die frühe Patentierung grundlegender Bausteine ​​die Nanotechnologie verunreinigt und ihren Fortschritt verlangsamt hat.

"Dies ist ein echtes Risiko in der Materialwissenschaft", fügte er hinzu. "Im 3D-Druck hat jemand in Europa versucht, die Verwendung aller Thermoplaste für die additive Fertigung zu patentieren, das ist das grundlegende Verfahren, das wir alle verwenden."