Uma das grandes promessas da Inteligência Artificial (IA) é encurtar o caminho até novas descobertas científicas. E isso já deixou de ser apenas uma expectativa - está acontecendo na prática.
A Microsoft lançou a Azure Quantum Elements em junho de 2023 com a proposta de “acelerar descobertas científicas com o poder da Inteligência Artificial (IA)” combinada com computação de alto desempenho (HPC). Em pouco tempo, os primeiros indícios de impacto já apareceram.
“Mostrar o que é possível desenvolver com IA, não é a mesma coisa que provar que esta tecnologia consegue identificar algo novo.”
Dr. Nathan Baker, líder de produto, Azure Quantum Elements, Microsoft
Azure Quantum Elements, IA e baterias de estado sólido
Em vez de usar a tecnologia apenas como demonstração, a Microsoft optou por aplicá-la a um problema bem concreto: pesquisar e desenvolver novos compostos químicos para baterias, com foco em baterias de estado sólido. Os resultados iniciais foram descritos como encorajadores.
Primeiros passos
A equipe do Azure Quantum “uniu forças” com o Departamento de Energia do Laboratório Nacional do Noroeste Pacífico (PNNL) e, em agosto de 2023, divulgou os primeiros resultados.
De 32 milhões de materiais a um único candidato
Depois de alguns meses de trabalho e da análise de 32 milhões de materiais com potencial de uso na produção de baterias, o sistema de IA concluiu que mais de 500 mil eram “estáveis”. Esse foi o primeiro marco.
A partir daí, esses 500 mil materiais foram afunilados até restar apenas um candidato, levando em conta diversos fatores e propriedades funcionais necessários para uma bateria de estado sólido. Saiba mais sobre este tipo de baterias:
Em seguida, após caracterizar a estrutura do material selecionado, medir sua conectividade e submetê-lo a testes em várias temperaturas, a equipe avaliou sua viabilidade técnica por meio de uma bateria experimental.
Nova Bateria de estado sólido
Após nove meses de investigação, o PNNL identificou um material - inexistente na natureza - que usa menos 70% de lítio em comparação com as baterias atuais, atenuando em parte a escassez dessa matéria-prima. Ainda que o caminho até uma aplicação ampla seja longo, a IA teria permitido “reduzir este processo de investigação de anos para semanas e de semanas para dias”.
O que antes dependia de cálculos extensos em computação de alto desempenho (HPC) e de pesquisa laboratorial cara e demorada, com o apoio da IA foi encurtado para apenas nove meses.
“O PNNL demonstrou que o potencial das novas abordagens HPC e IA aceleram significativamente o ciclo de inovação.”
Dr. Nathan Baker, líder de produto, Azure Quantum Elements, Microsoft
Menos lítio e mais sódio na nova química
Além de ajudar a condensar milhões de testes de materiais, a IA também contribuiu para identificar um composto que reduz o uso de lítio, substituindo-o por sódio.
Essa nova combinação de materiais, encontrada ao longo da pesquisa, teria permitido enfrentar duas desvantagens centrais das baterias de íons de lítio - segurança e escassez - ao mesmo tempo em que promete maior densidade energética.
Em outras palavras, o que está em jogo é uma nova química de baterias mais barata, mais sustentável e com maior densidade energética.
“Ao utilizar menos lítio esta bateria vai impactar menos o planeta, vai ser mais segura e ao mesmo tempo vai trazer mais benefícios económicos”.
Dr. Nathan Baker, líder de produto, Azure Quantum Elements, Microsoft
O que ainda falta para chegar a carros e eletrônicos
Ainda assim, trata-se apenas do começo de um desenvolvimento que pode ser encurtado com a ajuda da IA.
De toda forma, ainda há um longo percurso até que essa nova química de baterias seja aplicada em nossos automóveis, computadores, smartphones e demais dispositivos que dependem de uma fonte interna de armazenamento de energia.
Fonte: Microsoft
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