KI und Robotersysteme von Google erschließen neue Grenzen bei der Materialentdeckung

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Am 29. November 2023 entstand aus der Zusammenarbeit von Google DeepMind und autonomen Robotersystemen eine bahnbrechende Entwicklung in der Materialwissenschaft. Die von Googles KI-Abteilung angeführte Initiative hat die Stabilität von fast 400,000 Substanzen erfolgreich vorhergesagt. Diese Synergie von KI und Robotik, bekannt als A-Lab, revolutioniert den Prozess der Materialherstellung in Laboren und konzentriert sich auf mögliche Anwendungen in Batterien und Solarzellen.

KI-gesteuerte Materialentdeckung

Ekin Dogus Cubuk, der Leiter des Materials Discovery-Teams von Google DeepMind, bezeichnet dieses Unterfangen als einen bedeutenden Schritt bei der Nutzung von KI für wissenschaftliche Entdeckungen. Die in Nature veröffentlichte Forschung zeigt die Fähigkeit des KI-Systems, autonom neue Materialien zu entwickeln und zu synthetisieren. Das KI-Tool mit der Bezeichnung GNoME (Graph Networks for Materials Exploration), das auf umfangreichen Daten des Materials Project und verwandter Datenbanken trainiert wurde, hat den Horizont der Materialwissenschaft erweitert, indem es 2.2 Millionen potenzielle Verbindungen vorschlägt und letztendlich 381,000 neue anorganische Materialien identifiziert.

Das A-Lab: Ein Roboterwunder

Das A-Lab, untergebracht im Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), ist ein autonomes System, das KI und modernste Robotik vereint. Dieses 2-Millionen-Dollar-Projekt stellt einen bedeutenden Fortschritt beim autonomen Experimentieren in der Materialwissenschaft dar. Die Hauptaufgabe des Labors besteht darin, Zutaten zu mischen und zu erhitzen, Produkte zu analysieren und Syntheseverfahren durch ein maschinelles Lernmodell kontinuierlich zu verbessern. Dieser Prozess führte innerhalb von 41 Tagen zur Schaffung von 17 neuen anorganischen Materialien und demonstrierte damit die praktischen Fähigkeiten der KI in der experimentellen Wissenschaft.

Die umfassendere Wirkung

Die Auswirkungen dieser Entwicklung sind enorm. Wie Carla Gomes vom AI for Science Institute der Cornell University feststellt, ist die Rolle der KI bei wissenschaftlichen Entdeckungen ein spannendes neues Gebiet. Diese Initiative ebnet nicht nur den Weg für eine effizientere Materialherstellung, sondern stellt auch eine umfassende Datenbank bereit, die weltweit für weitere Forschung und Entwicklung genutzt werden kann. Die Integration von KI und Robotik in die Materialsynthese bedeutet einen Paradigmenwechsel in der Art und Weise, wie wissenschaftliche Experimente und Entdeckungen angegangen werden, und ermöglicht eine effizientere, präzisere und umfassendere Erforschung neuer Materialien.

Während die aktuellen Erfolge des A-Labs bemerkenswert sind, birgt die Zukunft noch größeres Potenzial. Der weitere Betrieb des Labors und seine sich weiterentwickelnde Datenbank werden voraussichtlich einen erheblichen Beitrag zur wissenschaftlichen Gemeinschaft leisten, indem sie Einblicke in die Reaktivität gängiger Feststoffe bieten und die globale Zusammenarbeit in der Materialwissenschaft fördern.

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