Forskare vid University of Liverpool har skapat ett kollaborativt verktyg för artificiell intelligens som minskar den tid och ansträngning som krävs för att upptäcka riktigt nya material.

Rapporteras i tidningen Naturkommunikation , det nya verktyget har redan lett till upptäckten av fyra nya material, inklusive en ny familj av solid state -material som leder litium. Sådana fasta elektrolyter kommer att vara nyckeln till utvecklingen av halvledarbatterier som erbjuder längre räckvidd och ökad säkerhet för elfordon. Ytterligare lovande material är under utveckling.

Verktyget sammanför artificiell intelligens med mänsklig kunskap för att prioritera de delar av outforskat kemiskt utrymme där nya funktionella material sannolikt kommer att hittas.

Att upptäcka nya funktionella material är en högrisk, komplex och ofta lång resa eftersom det finns ett oändligt utrymme med möjliga material tillgängligt genom att kombinera alla element i det periodiska systemet, och det är inte känt var det finns nya material.

Det nya AI -verktyget har utvecklats av ett team av forskare från University of Liverpools Department of Chemistry and Materials Innovation Factory, ledd av professor Matt Rosseinsky, att hantera denna utmaning.

Verktyget undersöker sambandet mellan kända material i en skala som inte kan uppnås av människor. Dessa relationer används för att identifiera och numeriskt rangordna kombinationer av element som sannolikt kommer att bilda nytt material. Rankingen används av forskare för att vägleda utforskning av det stora okända kemiska rummet på ett riktat sätt, göra experimentell undersökning mycket effektivare. Dessa forskare fattar de slutliga besluten, informeras av det olika perspektivet som AI erbjuder.

Huvudförfattaren till tidningen Professor Matt Rosseinsky sa:"Hittills har en gemensam och kraftfull metod har varit att designa nya material i nära analogi med befintliga, men detta leder ofta till material som liknar det vi redan har.

"Vi behöver därför nya verktyg som minskar den tid och ansträngning som krävs för att upptäcka riktigt nya material, som den som utvecklats här som kombinerar artificiell intelligens och mänsklig intelligens för att få det bästa av båda.

"Denna samarbetsmetod kombinerar datorns förmåga att titta på relationerna mellan flera hundra tusen kända material, en skala som inte kan uppnås för människor, och expertkunskaper och kritiskt tänkande hos mänskliga forskare som leder till kreativa framsteg.

"Det här verktyget är ett exempel på en av många metoder för artificiell intelligens i samarbete som sannolikt kommer att gynna forskare i framtiden."

Samhällets förmåga att lösa globala utmaningar som energi och hållbarhet begränsas av vår förmåga att designa och tillverka material med riktade funktioner, som bättre solabsorbenter som gör bättre solpaneler eller överlägsna batterimaterial som gör elbilar med längre räckvidd, eller byta ut befintligt material med mindre giftiga eller knappa element.

Dessa nya material skapar samhällsnytta genom att driva ny teknik för att hantera globala utmaningar, och de avslöjar också nya vetenskapliga fenomen och förståelse. All modern bärbar elektronik aktiveras av materialen i litiumjonbatterier, som utvecklades på 1980 -talet, som betonar hur bara en materialklass kan förändra hur vi lever:att definiera accelererade vägar till nya material öppnar för närvarande ofattbara tekniska möjligheter för vår framtid.