Cientistas da Universidade de New Hampshire estão usando inteligência artificial para acelerar a busca por materiais magnéticos avançados. O seu trabalho produziu um recurso pesquisável de 67.573 compostos magnéticos, incluindo 25 elementos não reconhecidos anteriormente como ímanes capazes de permanecer magnéticos a altas temperaturas.
“Ao acelerar a descoberta de materiais magnéticos sustentáveis, podemos reduzir a dependência de elementos de terras raras, reduzir o custo de veículos elétricos e sistemas de energia renovável e fortalecer a base industrial dos EUA”, disse Suman Itani, autor principal e estudante de doutorado em física.
Um enorme banco de dados de materiais magnéticos
O novo recurso, denominado Banco de Dados de Materiais do Nordeste, torna mais fácil para os cientistas explorarem os materiais necessários para a tecnologia moderna. Os ímãs são componentes importantes de smartphones, dispositivos médicos, geradores de energia, veículos elétricos e muitos outros sistemas cotidianos. No entanto, os ímanes mais poderosos da atualidade dependem de elementos de terras raras que são caros, amplamente importados e cada vez mais difíceis de proteger. Apesar do grande número de compostos magnéticos conhecidos, não foram identificados ímãs permanentes completamente novos neste pool.
Pesquisa, publicada Comunicação da naturezaA equipe descreve como desenvolveu um sistema de IA capaz de ler artigos científicos e extrair dados experimentais importantes. Essa informação foi então usada para treinar modelos de computador para determinar se um material é magnético e para calcular a temperatura na qual ele perde seu magnetismo. Os resultados foram organizados em um banco de dados abrangente e pesquisável.
Reduzindo a necessidade de elementos de terras raras
Os pesquisadores já perceberam há muito tempo que muitos materiais magnéticos provavelmente permanecem desconhecidos. No entanto, testar todas as combinações possíveis de ingredientes, que podem chegar a milhões, exigiria uma enorme quantidade de tempo e dinheiro num ambiente de laboratório.
“Estamos enfrentando um dos desafios mais difíceis da física – descobrir alternativas sustentáveis aos ímãs permanentes – e temos esperança de que nosso banco de dados experimental e a crescente tecnologia de IA tornarão esse objetivo alcançável”, disse Jiadong Zhang, professor de física e coautor.
Expandindo o papel da IA na ciência e na educação
A equipe de pesquisa inclui o coautor Yibo Zhang, pesquisador de pós-doutorado em física e química. Olhando para o futuro, os cientistas acreditam que o grande modelo de linguagem utilizado neste projeto pode funcionar para além da criação desta base de dados, particularmente no ensino superior. Por exemplo, a tecnologia pode converter imagens em formatos modernos de rich text, o que ajuda a atualizar e preservar coleções de bibliotecas.
O projeto recebeu apoio do Escritório de Ciências Básicas de Energia, Divisão de Ciências e Engenharia de Materiais, Departamento de Energia dos EUA.
