- MatterGen usa Inteligencia artificial generativo para criar materiais do zero, superando os métodos tradicionais.
- Seu modelo de difusão permite que os materiais sejam customizados de acordo com propriedades específicas, como química ou mecânica.
- Demonstrou um elevado potencial em setores como baterias, células solares e reciclagem de CO2.
- A ferramenta está abertamente disponível para a comunidade de pesquisa usar e desenvolver novas inovações.
Microsoft continua a demonstrar como a tecnologia de inteligência artificial tem o potencial de transformar setores-chave, e desta vez fá-lo com uma ferramenta revolucionária: MatériaGen. Este modelo inovador de inteligência artificial generativa foi projetado especificamente para a criação de materiais avançados do zero, oferecendo soluções mais eficazes e personalizadas em comparação com os métodos tradicionais de tentativa e erro.
Com MatterGen, um novo paradigma se abre no campo do design de materiais, permitindo que pesquisadores explorem um espectro muito mais amplo de possibilidades. Em vez de analisar bases de dados existente, esta ferramenta gera diretamente novos compostos das propriedades químicas, eletrônicas, magnéticas ou mecânicas especificadas pelos usuários. Isso representa um salto qualitativo no desenvolvimento de produtos essenciais para diversas indústrias.
Um modelo de difusão para explorar o desconhecido
MatériaGen emprega um modelo de difusão especializado que opera em geometrias de materiais 3D. Assim como um modelo de difusão de imagens pode gerar fotografias a partir de texto, este modelo ajusta elementos como posições atômicas, simetrias cristalinas e propriedades específicas para propor estruturas únicas. Esta abordagem permite o acesso a uma espaço de materiais completamente novo, além dos compostos conhecidos.
Modelo básico da MatterGen, treinado em mais de 600,000 materiais estáveis de bancos de dados reconhecidos, como Projeto de Materiais y Alexandria, alcança desempenho líder na geração de materiais estáveis e novos. Além disso, oferece personalização avançada para atender especificações como propriedades mecânicas específicas ou determinadas características químicas.
MatterGen versus métodos tradicionais
Tradicionalmente, a investigação de novos materiais envolvia um árduo processo de tentativa e erro, ou a análise computacional de enormes bases de dados para encontrar potenciais candidatos. No entanto, MatériaGen supera essas limitações gerando materiais completamente novos. Por exemplo, para explorar compostos Com alta resistência ao estresse mecânico (módulo de elasticidade superior a 400 GPa), MatterGen continua apresentando novos candidatos viáveis mesmo quando o métodos de triagem os tradicionais estão esgotados.
Além disso, o MatterGen aborda desafios complexos, como a desordem composicional, comum em materiais reais, por meio de um algoritmo de correspondência estrutural que redefine conceitos de novidade e exclusividade no design de materiais. Este algoritmo está agora disponível publicamente como parte do pacote de avaliação da ferramenta.
Validação experimental do MatterGen
Para demonstrar a sua eficácia, a equipa de investigação da Microsoft validou experimentalmente alguns materiais gerados por MatterGen. Em colaboração com pesquisadores de instituições avançadas como o Instituto de Tecnologia Avançada de Shenzhen, foi sintetizado um composto inovador, TaCr₂O₆, que exibiu propriedades alinhadas com as previsões do software. Isto marca um avanço significativo na redução dos tempos e custos associados à pesquisa e desenvolvimento de materiais.
Disponibilidade e projeção futura
A Microsoft decidiu lançar o código-fonte e os dados de treinamento do MatterGen sob uma licença do MIT, permitindo assim que a comunidade científica e acadêmica aproveite seus recursos para impulsionar novos avanços. Esta estratégia procura maximizar o impacto da ferramenta em setores como energia, eletrónica e reciclagem ambiental. Por exemplo, MatterGen já está sendo usado para desenvolver células solares compostos mais eficientes e otimizados para capturar CO2 de forma econômica.
Além disso, MatterGen trabalha em conjunto com Matéria Sim, outra ferramenta de IA que simula as propriedades dos materiais sob condições extremas, criando um “ciclo virtuoso” que acelera tanto a exploração de novos materiais quanto sua validação computacional.
A tecnologia MatterGen e o compromisso da Microsoft com o desenvolvimento científico abrem uma janela para uma nova era em que a criação de materiais personalizados poderá mudar radicalmente a forma como concebemos produtos e resolvemos problemas globais. Esta ferramenta promete transformar indústrias-chave e enfrentar desafios globais com um eficiência e precisão sem precedentes.
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