MatterGen è un tool IA implementato da Microsoft che è in grado di generare direttamente materiali nuovi basandosi sulle prerogative di progettazione e sulla scorta delle caratteristiche chimiche, meccaniche, elettroniche o magnetiche richieste. L’articolo, che evidenzia come sia possibile spingersi in tal modo oltre l’esplorazione di materiali già conosciuti, ha visto la pubblicazione sulla rivista scientifica Nature sotto il titolo “A generative model for inorganic materials design”.
L’innovazione nei materiali è certamente correlata alle principali innovazioni tecnologiche. Riuscire ad identificare un materiale per un determinato utilizzo ha rappresentato, storicamente, l’avvio di procedimenti sperimentali piuttosto onerosi in termini temporali e di risorse. Recentemente il processo di ricerca ha vissuto una velocizzazione grazie allo screening computazionale di vasti database di materiali, ma resta comunque un iter farraginoso. MatterGen sembra essere un sistema piuttosto innovativo in tal senso.
IA / MatterGen di Microsoft innova la scienza dei materiali: dettagli
MatterGen è un modello che opera sulla geometria 3D dei materiali, addestrato su 608.000 materiali provenienti dal Materials Project. MatterGen ha un grande vantaggio, rispetto allo screening, ovvero la possibilità di navigare l’intero spettro dei materiali sconosciuti. Il sistema è stato verificato sperimentalmente in laboratorio in collaborazione con il team coordinato dal prof. Li Wenjie del SIAT (Shenzhen Institutes of Advanced Technology) del Chinese Academy of Sciences. In questo contesto è stato sintetizzato un nuovo materiale, TaCr₂O₂.
MatterGen offre una nuova opportunità per la progettazione di materiali accelerata dall’intelligenza artificiale, integrando MatterSim. Si tratta di un modello avanzato di deep learning creato per simulare le proprietà dei materiali in un’ampia gamma di elementi, temperature e pressioni. Possiede un alto livello di precisione ed efficienza nelle simulazioni atomistiche. Il lavoro congiunto di MatterGen e MatterSim può fungere da volano per velocizzare sia la simulazione quanto la ricerca di materiali innovativi.
L’invito di Microsoft è quello di una compartecipazione allo sviluppo del modello, anche da parte degli utenti, come si legge dal sito. “Crediamo che il modo migliore per avere un impatto significativo sulla progettazione dei materiali sia rendere il nostro modello accessibile al pubblico. Pubblichiamo il codice sorgente di MatterGen. Con licenza MIT, insieme ai dati di training e di fine-tuning. Invitiamo la comunità a utilizzare e sviluppare ulteriormente il nostro modello.”
IA / MatterGen di Microsoft innova la scienza dei materiali: scenari futuri
Si prevede che MatterGen possa avere un impatto sui metodi di progettazione dei materiali in diversi ambiti (batterie, magneti, celle a combustibile, ecc.), analogamente a come l’intelligenza artificiale generativa ha influito sull’operato della ricerca nel settore farmaceutico. E’ in progetto la collaborazione continuativa di Microsoft con collaboratori esterni per proseguire nello sviluppo e avvalorare ulteriormente questo sistema tecnologico. “Al Laboratorio di Fisica Applicata (APL) della Johns Hopkins University, ci dedichiamo all’esplorazione di strumenti con il potenziale per promuovere la scoperta di nuovi materiali abilitanti per le missioni. Ecco perché siamo interessati a comprendere l’impatto che MatterGen potrebbe avere sulla scoperta dei materiali”, ha spiegato Christopher Stiles, scienziato dei materiali che coordina vari progetti di ricerca presso l’APL.
Maria Maddalena La Ferla
