Вчені відкрили понад два мільйони невідомих наноматеріалів завдяки штучному інтелекту

Дослідники Google Deep­Mind у співпраці з Лоуренс-берклійською національною лабораторією створили систему GNoME (Graph Net­works for Mate­ri­als Explo­ration), яка за допомогою штучного інтелекту відкрила понад 2,2 млн нових неорганічних кристалічних структур. Із них приблизно 380 000 визнані термодинамічно стабільними, що майже у 10 разів перевищує кількість раніше відомих стабільних кристалів (близько 48 000).

Для перевірки прогнозів ШІ у лабораторії було синтезовано 58 із запропонованих матеріалів, і 41 виявився успішним (71% результативності), що вважається надзвичайно високим показником для матеріалознавства. Загалом учені в різних країнах уже підтвердили існування 736 кристалів, передбачених GNoME. Дані відкриттів оприлюднені у відкритому доступі через Mate­ri­als Project Data­base.

Серед нових матеріалів — 52 000 потенційних 2D-структур, схожих на графен, у 25 разів більше твердих провідників літію (ключових для нових акумуляторів), а також літій-марганцеві оксиди, що можуть стати екологічнішою альтернативою літій-кобальтовим сполукам у батареях.

Технологія базується на графових нейронних мережах (GNN), які подають атоми й хімічні зв’язки у вигляді графів. Це дозволяє алгоритму швидко оцінювати стабільність структури та вдосконалювати прогнози завдяки активному навчанню. За даними Deep­Mind, точність визначення стабільних матеріалів зросла з менш ніж 10% до понад 80%.

Потенційні застосування охоплюють чисту енергетику (довговічніші й безпечніші акумулятори), обчислювальні технології (нові напівпровідники та можливі надпровідники, зокрема Mo5GeB2), а також медицину (міцніші й точніші матеріали для обладнання). Експерти вважають, що поєднання ШІ, квантової фізики та робототехніки кардинально змінює сам підхід до наукових відкриттів, скорочуючи час на рутинні процеси й відкриваючи простір для стратегічних інновацій.