I ricercatori della Aalto University e della Technical University of Denmark hanno sviluppato un'intelligenza artificiale (AI) per accelerare seriamente lo sviluppo di nuove tecnologie dall'elettronica indossabile ai pannelli solari flessibili. ARTISTA, che sta per Intelligenza artificiale per spettroscopia, determina istantaneamente come una molecola reagirà alla luce, una conoscenza fondamentale per creare i materiali di design necessari per la tecnologia di domani.

Gli scienziati tradizionalmente studiano le reazioni molecolari agli stimoli esterni con la spettroscopia, un metodo ampiamente utilizzato nelle scienze naturali e nell'industria. La spettroscopia sonda le proprietà interne dei materiali osservando la loro risposta a, Per esempio, leggero, e ha portato allo sviluppo di innumerevoli tecnologie quotidiane. Gli approcci esistenti di spettroscopia sperimentale e computazionale possono essere, però, incredibilmente costoso. Il tempo nei laboratori altamente specializzati è costoso e spesso molto limitato, mentre i calcoli possono essere noiosi e richiedere molto tempo.

Con ARTISTA, il team di ricerca offre un cambio di paradigma su come determiniamo gli spettri, o la risposta alla luce, delle singole molecole.

"Normalmente, per trovare le migliori molecole per i dispositivi, dobbiamo combinare la conoscenza precedente con un certo grado di intuizione chimica. Il controllo dei loro spettri individuali è quindi un processo per tentativi ed errori che può durare settimane o mesi, a seconda del numero di molecole che potrebbero adattarsi al lavoro. La nostra intelligenza artificiale ti offre queste proprietà all'istante, "dice Milica Todorovic, un ricercatore post-dottorato presso l'Università di Aalto.

Con la sua velocità e precisione, ARTIST ha il potenziale per accelerare lo sviluppo dell'elettronica flessibile, inclusi diodi a emissione di luce (LED) o carta con capacità simili a schermi. A complemento della ricerca di base e della caratterizzazione in laboratorio, ARTIST può anche avere la chiave per produrre batterie e catalizzatori migliori, oltre a creare nuove mescole con colori accuratamente selezionati.

Il team multidisciplinare ha addestrato l'IA in poche settimane con un set di dati di oltre 132, 000 molecole organiche. ARTIST è in grado di prevedere con estrema precisione come quelle molecole, e quelle simili in natura, reagiranno a un flusso di luce. Il team ora spera di espandere le proprie capacità addestrando ARTIST con ancora più dati per creare uno strumento ancora più potente.

"Enormi quantità di informazioni sulla spettroscopia si trovano nei laboratori di tutto il mondo. Vogliamo continuare a formare ARTIST con ulteriori grandi set di dati in modo che un giorno possa imparare continuamente man mano che arrivano sempre più dati, " spiega il professor Patrick Rinke dell'Università di Aalto.

I ricercatori mirano a rilasciare ARTIST su una piattaforma scientifica aperta nel 2019, ed è attualmente disponibile per l'uso e per ulteriore formazione su richiesta.