ИИ ускоряет разработку полимеров нового поколения
Нейлон, тефлон, Кевлар. Это всего лишь несколько известных полимеров — химических соединений с большими молекулами, которые изменили мир. От сковородок с тефлоновым покрытием до 3D-печати полимеры играют жизненно важную роль в создании систем, которые улучшают функционирование всего мира.
Поиск нового инновационного полимера всегда является сложной задачей, но теперь исследователи из технологического института Джорджии используют искусственный интеллект (ИИ) для формирования и преобразования будущего отрасли. Группа Рампи Рампрасада разрабатывает и адаптирует алгоритмы искусственного интеллекта для ускорения поиска материалов.
Этим летом в двух статьях, опубликованных в семействе журналов Nature, рассказывается о значительных достижениях и историях успеха, ставших результатом многолетних исследований в области полимерной информатики, основанных на искусственном интеллекте.
Первая из них, представленная в журнале Nature Reviews Materials, демонстрирует последние достижения в области полимерного дизайна в важнейших и современных областях применения: накопление энергии, технологии фильтрации и перерабатываемые пластмассы. Вторая статья, опубликованная в Nature Communications, посвящена использованию алгоритмов искусственного интеллекта для открытия подкласса полимеров для электростатического накопления энергии, при этом разработанные материалы успешно проходят лабораторный синтез и тестирование.
"На заре развития искусственного интеллекта в материаловедении, начатого более десяти лет назад в рамках инициативы Белого дома "Геном материалов", исследования в этой области были в основном продиктованы любопытством", - сказал Рампрасад, профессор Школы материаловедения и инженерии.
"Только в последние годы мы начали видеть реальные истории успеха в ускоренном открытии полимеров с помощью ИИ. Эти успехи в настоящее время вдохновляют на значительные преобразования в области исследований и разработок промышленных материалов. Именно это делает этот обзор таким важным и своевременным".
Возможности ИИ
Команда Ramprasad разработала инновационные алгоритмы, которые позволяют мгновенно прогнозировать свойства полимеров и их составы еще до их физического создания. Процесс начинается с определения целевых свойств или критериев эффективности для конкретного применения.
Модели машинного обучения (ML) обучаются на основе существующих данных о свойствах материала для прогнозирования желаемых результатов. Кроме того, команда может создавать новые полимеры, свойства которых прогнозируются с помощью ML-моделей.
Затем отбираются лучшие кандидаты, соответствующие критериям целевых свойств, для проверки в реальных условиях с помощью лабораторного синтеза и тестирования. Результаты этих новых экспериментов интегрируются с исходными данными, что позволяет еще больше усовершенствовать прогнозные модели в непрерывном итеративном процессе.
Хотя ИИ может ускорить открытие новых полимеров, он также создает уникальные проблемы. Точность прогнозов ИИ зависит от наличия богатых, разнообразных и обширных наборов исходных данных, что делает качество данных первостепенным. Кроме того, разработка алгоритмов, способных генерировать химически реалистичные и синтезируемые полимеры, является сложной задачей.
Настоящая задача начинается после того, как алгоритмы делают свои прогнозы: доказать, что разработанные материалы могут быть изготовлены в лаборатории и функционировать должным образом, а затем продемонстрировать их масштабируемость за пределами лаборатории для использования в реальных условиях.
Группа Ramprasad разрабатывает эти материалы, в то время как их изготовление, обработка и тестирование осуществляются сотрудниками различных институтов, включая Georgia Tech. Профессор Райан Лайвли из Школы химической и биомолекулярной инженерии часто сотрудничает с группой Рампрасада и является соавтором статьи, опубликованной в журнале Nature Reviews Materials.
"В наших повседневных исследованиях мы широко используем модели машинного обучения, разработанные командой Rampi", - сказал Лайвли.
"Эти инструменты ускоряют нашу работу и позволяют нам быстро разрабатывать новые идеи. Это воплощает в себе потенциал ML и искусственного интеллекта, поскольку мы можем принимать решения, основанные на моделях, до того, как потратим время и ресурсы на изучение концепций в лаборатории".
Используя искусственный интеллект, команда Ramprasad и ее сотрудники добились значительных успехов в различных областях, включая накопление энергии, технологии фильтрации, аддитивное производство и материалы, пригодные для вторичной переработки.
Полимерный прогресс
Один из заметных успехов, описанный в статье Nature Communications, связан с разработкой новых полимеров для конденсаторов, которые накапливают электростатическую энергию. Эти устройства, помимо прочего, являются жизненно важными компонентами электрических и гибридных транспортных средств. Группа Рампрасада работала с исследователями из Университета Коннектикута.
Современные полимеры для конденсаторов обеспечивают либо высокую плотность энергии, либо термическую стабильность, но не то и другое вместе. Используя инструменты искусственного интеллекта, исследователи определили, что изоляционные материалы, изготовленные из полинорборненовых и полиимидных полимеров, могут одновременно обеспечивать высокую плотность энергии и термическую стабильность.
Полимеры могут быть дополнительно усовершенствованы для работы в сложных условиях, таких как аэрокосмическая промышленность, при сохранении экологической устойчивости.
"Новый класс полимеров с высокой плотностью энергии и высокой термостойкостью является одним из наиболее конкретных примеров того, как искусственный интеллект может направлять разработку материалов", - сказал Рампрасад. "Это также результат многолетней междисциплинарной совместной работы с Грегом Сотцингом и Ян Цао из Университета Коннектикута и постоянной спонсорской поддержки со стороны Управления военно-морских исследований".
Потенциал отрасли
В статье для журнала Nature Reviews Materials подчеркивается потенциал разработки материалов с использованием искусственного интеллекта в реальных условиях. В число соавторов этой статьи также входят ученые из исследовательского института Toyota и General Electric.
Чтобы еще больше ускорить внедрение технологий разработки материалов на основе искусственного интеллекта в промышленность, Рампрасад стал соучредителем Matmerize Inc, компании-стартапа по разработке программного обеспечения, недавно вышедшей из состава Georgia Tech. Их облачное программное обеспечение для полимерной информатики уже используется компаниями в различных секторах, включая энергетику, электронику, потребительские товары, химическую промышленность и экологически чистые материалы.
"Matmerize превратила наши исследования в надежное, универсальное и готовое к использованию в промышленности решение, позволяющее пользователям создавать материалы практически с повышенной эффективностью и меньшими затратами", - сказал Рампрасад.
"То, что начиналось как курьез, набрало значительный импульс, и мы вступаем в захватывающую новую эру использования материалов по дизайну".
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - 19.06.2025 (990)
20.06.2025 - 07.08.2025 (990)
08.08.2025 - 26.09.2025 (1000)
27.09.2025 - 15.11.2025 (1000)
16.11.2025 - 09.01.2026 (1000)
10.01.2026 - 03.03.2026 (1000)
04.03.2026 - 22.04.2026 (1000)
23.04.2026 - 04.06.2026 (990)
05.06.2026 - 25.07.2026 (1000)
26.07.2026 - 13.09.2026 (1000)
14.09.2026 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Агент ЦРУ утверждает, что Эпштейн может быть жив

Бигфут прячется поблизости от людей

Где в космосе лучше место для жизни

Марсоход запечатлел потрясающий рассвет

Может ли черная дыра оставить след в излучении Хокинга

Молекулярная сложность как признак жизни

Необычные звезды появились не из гиперновых

Неопознанные обьекты - демонические явления

НЛО являются демоническими, а не инопланетными

Обнаружили самый далекий быстрый радиовсплеск

Отель с привидениями 'Милуоки' привлек внимание

Поразительный снимок уникальной сверхновой

Самое необычное облако Марса

Сделали ли нас религиозными волшебные грибы

Секретные программы на инопланетную тематику существуют

Слияние людей с ИИ - наступит через 19 лет

Стволовые клетки выживают в космосе

Черные дыры - ключ к пятому измерению

Экзотический метанол обнаружен в обитаемой зоне

Экспедиция прибыла на место поисков Амелии Эрхарт

Лабораторное оборудование из оргстекла. Точность, герметичность и индивидуальное исполнение

Древние черные дыры существуют в пятимерном мире

Есть ли связь между московием и НЛО

Живых птиц обнаружила СБ в нижнем белье мужчины

Звезда медленно поглощает коричневый карлик

Как выявить признаки жизни в космосе

Квантовые взаимодействия в ранней Вселенной

Космическая радиация и развитие рака

Мир, возрожденный из пепла своей звезды

Млечный путь образовался из тысяч галактик

НАСА нашло на Земле гигантский кусок Луны

Нейтроны и вращающиеся черные дыры

Необычные волны сняли у берегов Мексики

Новые ограничения на аннигиляцию темной материи

Планета земного типа с двумя солнцами

Разнообразные ледяные частицы океана Энцелада

Раскрытие НАСА информации о НЛО неполное

Свидетели НЛО могут дать показания перед Конгрессом

Татуировки научились делать невидимыми

У вас есть сила, чтобы стать хозяином своей реальности

Условия для постоянного присутствия людей на Марсе

Бывший астронавт делится своими взглядами на НЛО

Инопланетяне раскрывают себя

Исследование загадочной лунной пещеры

Как будет вести себя вода на Луне

Когда полюса Земли начали дрейфовать

Космополёты связаны с повышенным риском переломов

Набор добровольцев для поиска черных дыр

НАСА исследует загадочную дыру на Луне

Насколько глубоки отношения с ИИ на самом деле

Наша Вселенная родилась из черной дыры

Разрабатывают невидимые водяные знаки для ИИ-белков

Родился теленок с лишними конечностями

Свидетели инцидента с НЛО дадут показания

Система маломассивных нейтронных звёзд

Следуя за древними дождями Марса

США, Китай и Россия вступают в НЛО-гонку

Ускоренный курс по столкновениям планет

Черные дыры растут вместе с галактиками

Что космопутешествия рассказывают нам о сне

Ядерная война и ИИ могут привести к Армагеддону

Архитектор купил дом в форме НЛО

Внеземная жизнь. Экзопланета выделяет гелий

Встречи с НЛО в Свердловской области

Выставлен на продажу дом в форме НЛО

Гипотеза о ядерной темной материи

Загадочные вспышки - это столкновения мертвых звезд

Звездное скопление не поддается классификации

Земля и Марс созданы по разным рецептам

Инопланетяне могут скоро проявить себя

Крошечная звездная система может быть спутником спутника

Масштабные полицейские поиски пумы в Германии

Материал НАСА для производства на Луне

Обнаружили лунную магнитную окаменелость

Поиск планет-гигантов в близлежащей двойной системе

Расследование крушения НЛО вызвало резонанс

Северный полюс Марса менее запылен

Секретная программа об НЛО будет опубликована

Современные автомобили следят за вами

Цивилизация Наска не была завоевана Уари

Чат-боты в роли оракулов

Бандиты украли знаки с бигфутом в Огайо

Делавэр признан лучшим штатом для наблюдения НЛО

Дело о доме-призраке обсуждалось в парламенте

Загадочные древние курганы на юге США

Зарождается новая религия НЛО

Захватывающие дух фотографии НЛО в Тайбэе

Инсайдер рассказал о инопланетянах-рептилоидах

Каждое поколение получает равную долю благосостояния

Конференция по НЛО состоится в Дэнбери

Метеорит упал в Оклахоме на 100 млн лет позже

Министр энергетики рассказал о наблюдениях НЛО

НЛО над горами в штате Вашингтон

НЛО спрятался в облаках над Тайванем

Новый способ изучения темной энергии

Обнаружили воду, метан и аммиак на экзопланете

Отличные новости с Энцелада

Пилот столкнулся с гигантским НЛО

Станет ли Луис Элизондо правительственным рупором

Струи черных дыр проникают далеко за пределы галактик

Тайна человеческих костей в Гебеклитепе

Ави Леб заключил пари об инопланетянах

Большую кошку видели в районе Бинли-Вудс

В отличие от родителей, дети не боятся ИИ

Загадочные взрывы сотрясают город в Висконсине

ИИ выявит недостоверную медицинскую информацию

Искривлена ли Вселенная

Исчезнувшая цивилизация Красной планеты

Китай пробурил новую сверхглубокую скважину

Мальчик собрал кубик Рубика за пару секунд

Найден сверхпроводник, который нарушает время

Необычные объекты на Луне

НЛО заметили над Астаной

Очередные загадки Сфинкса

Почему льдинки из океана Энцелада различаются

Пророчество Криса Бледсоу об НЛО

Саудовская Аравия будет строить километровый небоскреб

Сверхновая или черная дыра

Секреты марсианских облаков

Скандал 'Дебатгейт' между Рейганом и Картером

Физика невозможного и НЛО над базой подводных лодок

Как выбрать радиатор отопления для квартиры. От параметров дома до покупки

Американские войска стреляли в рептилоидов

Англия запустит военно-космическую эскадрилью

Аризона - первая по количеству наблюдений НЛО

Военные США воюют с инопланетянами

Госсек США перепутал северное сияние с НЛО

Загадочная дыра на Луне ведет в подземную пещеру

Загадочные каменные ливни терзают индийскую деревню

Звезда НФЛ сомневается в высадке на Луну

Исчезновение генерала ВВС привлекло к себе внимание

Квантовое устройство имитирует возникновение материи

Многомерные чёрные дыры скрывают симметрию

Может ли наблюдаться отрицательная масса

Мы может обнаружить магнитные поля на экзопланетах

Новый амортизатор для космических аппаратов

Почему люди продолжают искать Ноев ковчег

Приз за снимок озерного монстра по кличке Пепи

Самый холодный лавовый мир с признаками атмосферы

Солнечные паруса могут остановить астероид-убийцу

США владеют инопланетными технологиями

Тайна артефактов машинного производства

Как выбрать пластиковые окна для квартиры

Американские войска открыли огонь по рептилоидам

Блуждающие черные дыры расскажут историю галактики

Глава НАСА непредубежден в отношении НЛО

Действительно ли Рассел Кроу снял НЛО

Здоровье сердца астронавтов для полета на Марс

Изменении оборонной стратегии США в космосе

ИИ Muse крадет личные данные пользователей

ИИ сдал пользовательницу полиции из-за ее планов

Кампания по созданию статуи человека-лягушки

Над Триполи сняли яркий метеорит

Наша Солнечная система является нестабильной

Неожиданное происхождение астероида Бенну

Новое окно в изучение темной материи

Обратная сторона Луны расскажет о магнитном поле

Пентагон открывает двери для инсайдеров

Плотность темной материи в новой теории гравитации

Роботы скоро уничтожат человечество

Сенсационные заявления об инопланетянах

Треугольное НЛО сняли в Англии

Экзопланета родилась из останков собственной звезды

Несущая способность грунта. Как оценить основание и выбрать надежный фундамент

Венера могла проглотить скалистый спутник

Видимое положение континентов сезонно меняется

Зафиксировали радиосигналы, исходящие от экзопланеты

ИИ искажает данные археологии

ИИ напоминает харизматичного религиозного лидера

ИИ-компаньоны могут подорвать социальные навыки

Как минимум три водных периода на Марсе

Как происходит смена солнечных циклов

Квантовый магнетизм и физика черных дыр

Клетки-зомби в стареющих тканях

Ледяные спутники могут поддерживать жизнь

Микроблазар генерирует самые быстрые частицы

Нейтронная звезда питается голубым гипергигантом

Обьект 3I-ATLAS очень неравнодушен к тяжёлой воде

Останки Нефертити в гробнице Тутанхамона

Свободно летающие легкие космопаруса

Среда формирования первых чёрных дыр

У Красной планеты фиолетовая сторона

Экзопланета вращается в обратном направлении

Юпитер использует сложную систему защиты

От идеи до тиража. Почему бизнесу выгодно работать с рекламным агентством

Боты лишают человечество плюрализма мнений

Наверх
Яндекс.Метрика