Trabajar ai para mantener el mundo

Probablemente ya use Chatggt para solicitar una receta, resolver la pregunta, preparar una clase o comprender el complicado tema. Pero el poder de la IA generativa va mucho más lejos.

En laboratorios, centros de tecnología e industrias en todo el mundo, solemos enfrentar algunos de los mayores desafíos del planeta: crea más eficientemente energía, reduce las emisiones de transporte y los materiales de diseño con menos impacto ambiental. IA nos ayuda a imaginar posibles soluciones que las personas no pueden llegar a sí mismas.

En mi campo de especialidad, la inteligencia artificial ofrece una forma conceptual de materiales, construiremos un futuro que pueda ser sostenible.

Materiales en condiciones extremas

Uno de los grandes desafíos de la transición energética es encontrar materiales que puedan soportar condiciones extremas. Vemos esto, por ejemplo, en la concentración de energía solar, alternativas interesantes de las fuentes renovables y mantiene el calor en la separación de la sal para crear electricidad incluso cuando no hay sol.

Concentrados Concentración de torres de energía solar. Es una de las plantas térmicas más grandes del mundo, ubicada en Mouda (California, Estados Unidos) Vikimedia Commons, CC

Hoy en día, las sales de nitrato se utilizan hasta 560 ° C, pero se investigan los cloruros fundidos, capaces de trabajar a 780 ° C y almacenar más energía. El problema es que a esa temperatura se vuelve muy corrosivo, y los metales convencionales no resisten largos períodos.

Algo similar aparece en el sector de la Fuerza Aérea. El plano de la turbina funciona a temperaturas muy altas: cuanto mayor sea la temperatura, mayor eficiencia, mayor combustible utilizado y menos espectáculos se generan.

Pero excede los 1,000 ° C requiere materiales no deformados en condiciones extremas. En ambos casos, sales urbanas y corrosivas, necesitamos metales que aún no existan en el mercado.

Aleaciones de alta entropía

Aquí están las aleaciones de alta entropía, el tipo de material desde 2004. Metalurgia revolucionada.

A diferencia de las aleaciones tradicionales, formadas alrededor del elemento principal, como el hierro o el níquel, combinan cinco o más elementos en proporciones similares. Este cambio abre un espacio de diseño casi infinito que cubre una gran cantidad de combinaciones posibles durante la tabla periódica, lo que resulta en una variedad de propiedades, como altas temperaturas o un excelente comportamiento anticorrosión y un excelente comportamiento contra la corrosión y la oxidación.

La IA permite evaluar rápidamente millones de composiciones, identificar el tiempo más respetuoso y la reducción del tiempo requerido para moverse de la hipótesis en el material real. Lo que anteriormente estaba en el laberinto sin rango ahora viaja por Compass.

Por ejemplo, si lo que estamos buscando en plantas térmicas es la aleación capaz de resistir los cloruros derretidos a 780 ° C, o para mantener su resistencia mecánica por encima de 1,000 ° C en las turbinas de la aeronave, y puede mostrar opciones de opciones e indica los candidatos más favorables.

Dependencia de la batería china

También en el campo de las baterías, la urgencia de la innovación en los materiales se vuelve obvia, y la IAS trabaja en ello.

El aumento de la electrificación de transporte y las tecnologías de despliegue para el almacenamiento de energía dependen en gran medida de materiales críticos como litio, cobalto, níquel o grafito, litio en baterías.

Sin embargo, estos elementos no solo están representados solo por desafíos ambientales y tecnológicos, sino también geopolíticos.

La cadena de suministro está fuertemente concentrada, y China controla una buena parte del procesamiento total y refinando muchos de estos materiales estratégicos, así como una influencia creciente en la extracción de cobalto en África central. Esta adicción limita la autonomía tecnológica de la región, como Europa y les exhibe tensiones comerciales o restricciones de exportación, como ya sucedió con otros metales clave como Gallium o German.

El desarrollo de nuevas composiciones que reducen o eliminan la necesidad de estos elementos se ha convertido en una prioridad científica e industrial.

Los nuevos materiales son esenciales para electrodos o electrolitos sólidos, abundantes, reciclados y con menos impacto ambiental, para garantizar baterías más sostenibles, disponibles y resistentes al contexto internacional swing.

Solo contigo

La inteligencia artificial, que se aplica al diseño del material, se abre prometiendo la forma de identificar alternativas con propiedades funcionales similares, pero producida a partir de elementos más seguros, más locales y sostenibles.

El desafío, sin embargo, es investigar esa combinación del océano. Con las pruebas tradicionales de prueba y error, sería lento y costoso.

Comida de inteligencia artificial

El diseño con inteligencia artificial no significa presionar el botón y obtener la respuesta perfecta. Todo depende de los datos disponibles. Generar información confiable a través de experimentos, bases de datos de estandarización y compartir resultados entre los centros de investigación de hoy es una prioridad. Sin esta base, y los modelos no pueden aprender ni crear predicciones sólidas.

Cuando los datos experimentales no están disponibles, otra herramienta básica es una simulación por computadora. Los modelos físicos y químicos permiten que el pronóstico se comporte el material bajo ciertas condiciones y creó datos sintéticos que alimentan y algoritmos. De esta manera, el progreso no solo depende de lo que ya se ha probado en el laboratorio, sino también de lo que se puede predecir con la ayuda de la física.

Descubrimientos guiados por diseño

Este enfoque se ajusta a lo que se llama detección de diseño o diseño de descubrimiento.

A diferencia del material lógico tradicional directivo, en el que se basa en el material existente, las propiedades del comienzo del diseñador que necesitamos (por ejemplo, resistencia a la corrosión a 780 ° C en el caso de paneles solares) para buscarlas más adelante.

En lugar de descubrir lo que el material puede hacer, diseñe directamente el que tenemos que hacer. Y la inteligencia artificial es una herramienta que permite que sea posible.

La IA es un aliado estratégico si queremos que el mundo tenga lugar.