Gli studi in corso mostrano come gli algoritmi accelerino la scoperta di nuovi polimeri
Scoprire nuovi polimeri può accelerare la transizione ecologica e l’innovazione tecnologica. Per questo la ricerca è sempre più concentrata sul settore. Nylon, Teflon e Kevlar sono tra i materiali che hanno rivoluzionato interi settori industriali. Molte loro applicazioni sono entrate nell’uso comune. Ora però c’è un alleato in più che può accelerare lo sviluppo. Si tratta dell’intelligenza artificiale. I ricercatori della Georgia Tech di Atlanta la stanno utilizzando per plasmare il futuro di questo campo. Sviluppano e adattano algoritmi di IA per velocizzare la scoperta di nuovi polimeri.
Quest’estate hanno raccontato su Nature i progressi significativi del loro lavoro. Hanno ottenuto innovazioni nella progettazione di polimeri per applicazioni nel settore energetico, la filtrazione e le plastiche riciclabili. In più, hanno scoperto una sottoclasse di polimeri per lo stoccaggio dell’energia elettrostatica.
Gli algoritmi sviluppati sono in grado di prevedere istantaneamente le proprietà dei polimeri prima della loro creazione fisica. Questo processo inizia con la definizione di criteri specifici per l’applicazione desiderata. I modelli di machine learning si allenano sui dati esistenti per prevedere i risultati desiderati e generare nuovi polimeri con proprietà previste. I candidati migliori vengono poi sintetizzati e testati in laboratorio per validare le previsioni, affinando ulteriormente i modelli.
Un successo degno di nota riguarda la progettazione di nuovi polimeri per condensatori, essenziali per veicoli elettrici e ibridi. Utilizzando strumenti di IA, i ricercatori hanno scoperto che materiali isolanti fatti di polinorbornene e poliimide possono ottenere sia un’alta densità energetica che stabilità termica.
L’approccio basato sull’intelligenza artificiale è stato ventilato più di dieci anni fa ormai. Tuttavia, solo negli ultimi anni ha iniziato ad avere applicazioni sperimentali pratiche. Ma già oggi è evidente che ha il potenziale per trasformare l’industria dei materiali. La ricerca in corso in Georgia (USA) è tra i passaggi fondanti di una nuova era per l’ecodesign. Un’era apparentemente florida di possibilità.