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In una collaborazione tra Microsoft e il Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), l'intelligenza artificiale (AI) e il cloud computing sono al centro della ricerca di materiali rivoluzionari per le batterie. Il duo ha recentemente presentato un nuovo elettrolita allo stato solido che potrebbe aprire la strada a batterie più sicure ed efficienti.
L'elettrolita appena scoperto ha il potenziale di ridurre il rischio di incendi delle batterie, una preoccupazione prevalente nelle attuali batterie agli ioni di litio. Inoltre, questa innovazione impiega meno litio, una risorsa preziosa molto richiesta per le batterie dei veicoli elettrici (EV). Con l'aumento della domanda di batterie ricaricabili, trovare alternative sostenibili diventa sempre più cruciale.
Ciò che distingue questa scoperta è il ruolo dell'intelligenza artificiale generativa nell'accelerare il processo di ricerca. La piattaforma Azure Quantum Elements (AQE) di Microsoft, una fusione di calcolo ad alte prestazioni e IA, ha svolto un ruolo fondamentale in questa scoperta. Sfruttando gli algoritmi di intelligenza artificiale, AQE ha passato rapidamente al setaccio ben 32 milioni di candidati materiali per batterie, restringendo le possibilità a 500.000 più gestibili.
La velocità con cui opera questo approccio guidato dall'intelligenza artificiale è senza precedenti, come ha sottolineato Karl Mueller, chimico fisico e direttore dell'ufficio sviluppo programmi del PNNL. Il processo, che avrebbe richiesto una quantità di tempo insormontabile per un essere umano, è stato completato in sole 80 ore.
Vijay Murugesan, scienziato e responsabile del gruppo di scienze dei materiali del PNNL, ha sottolineato l'impossibilità di esaminare manualmente 32 milioni di materiali, evidenziando il ruolo indispensabile dell'intelligenza artificiale in questa scoperta accelerata.
Il candidato selezionato, una combinazione di litio e sodio, presenta un ulteriore vantaggio ambientale. Riducendo potenzialmente l'uso del sodio nelle batterie fino al 70%, questo materiale si allinea agli obiettivi di sostenibilità. Inoltre, apre la strada alla creazione di batterie allo stato solido, che offrono una maggiore sicurezza rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio basate su elettroliti liquidi.
Nonostante questi sviluppi promettenti, persistono delle sfide, in particolare per quanto riguarda il raggiungimento di una conduttività energetica ottimale. Nei test di laboratorio il nuovo materiale ha mostrato una conduttività inferiore a quella inizialmente prevista, il che indica che i ricercatori stanno lavorando diligentemente per risolvere questo ostacolo.
Mentre continua la ricerca della prossima generazione di batterie, l'importanza dell'intelligenza artificiale e del calcolo ad alte prestazioni nella scoperta scientifica non può essere sopravvalutata. Tuttavia, è essenziale riconoscere l'impatto ambientale dell'IA generativa e dare priorità all'efficienza energetica nell'elaborazione.
la collaborazione tra Microsoft e il PNNL esemplifica il potenziale dell'IA nel rivoluzionare la scienza dei materiali e nell'accelerare lo sviluppo di tecnologie rivoluzionarie, spingendo i confini di ciò che un tempo era ritenuto impossibile nel campo dell'innovazione delle batterie.