I ricercatori del Georgia Tech hanno sviluppato un modello di apprendimento automatico che rende molto più facile per gli scienziati dei materiali sviluppare nuovi polimeri.
I polimeri sono grandi molecole costituite da lunghe stringhe di blocchi chimici. Ogni giorno utilizziamo polimeri sintetici come il nylon, il poliestere o gli imballaggi in plastica.
Gli scienziati dei materiali cercano di trovare nuove disposizioni dei polimeri per creare materiali con proprietà specifiche. Se si volesse un materiale leggero, elastico, impermeabile e resistente al calore, si potrebbe creare un polimero che abbia tutte queste proprietà.
Il problema è che capire quale combinazione di sostanze chimiche possa creare un polimero con queste proprietà è un'impresa enorme. Le combinazioni sono infinite ed è estremamente difficile prevedere quali proprietà avrà un nuovo polimero.
Il Ricercatori del Georgia Tech hanno addestrato il loro LLM, chiamato polyBERT, su un set di dati di 80 milioni di strutture chimiche di polimeri. Il risultato è un modello che comprende il linguaggio delle sostanze chimiche.
Allo stesso modo in cui i LLM sono addestrati in una lingua come l'inglese, polyBERT ora comprende la grammatica e la sintassi di come le sostanze chimiche e gli atomi si combinano per creare i polimeri.
La National Science Foundation (NSF) ha finanziato la ricerca alla base di polyBERT. Il direttore del programma, Debora Rodrigues, ha dichiarato che i ricercatori stanno "sviluppando un nuovo strumento di intelligenza artificiale per superare la sfida di determinare quali combinazioni di sostanze chimiche producono i polimeri più efficaci".
Utilizzando polyBERT, gli scienziati dei materiali possono lavorare su combinazioni di sostanze chimiche più di 100 volte più velocemente rispetto al passato. Il risultato dell'utilizzo del modello è un set di dati che comprende 100 milioni di polimeri ipotetici e le relative previsioni per 29 proprietà.
Se siete uno scienziato dei materiali alla ricerca di un nuovo materiale con proprietà molto specifiche, non avete bisogno di fare esperimenti e sperare nel meglio, potete semplicemente consultare il set di dati generato dall'IA.
Pur avendo addestrato polyBERT sui polimeri, i ricercatori hanno detto che in teoria potrebbe essere utilizzato anche per altre ricerche chimiche.
La possibilità di creare materiali più sostenibili o più efficienti dal punto di vista energetico rappresenta un vantaggio immediato nel mondo reale derivante dall'applicazione di questo tipo di intelligenza artificiale.
