La scoperta dei materiali basati sull’intelligenza artificiale deve ora spostarsi nel mondo reale

Il primo premio sarà un superconduttore a temperatura ambiente, un materiale che potrebbe trasformare l’informatica e l’elettricità ma che è rimasto fuori dalla portata degli scienziati per decenni.

I laboratori periodici come Leela Sciences hanno ambizioni che vanno oltre la progettazione e la creazione di nuovi materiali. “Vuole creare uno scienziato dell’intelligenza artificiale” – in particolare, uno esperto in fisica. “I LLM sono diventati abbastanza bravi nel diffondere informazioni sulla chimica e sulla fisica”, afferma Cubuk, “e ora stiamo cercando di renderlo più avanzato insegnando come insegnare la scienza, ad esempio facendo simulazioni, facendo esperimenti, facendo modelli teorici”.

Questo approccio, come quello di Leela Sciences, si basa sulla speranza che una migliore comprensione dei materiali e della scienza dietro la loro sintesi possa fornire indizi che possano aiutare i ricercatori a scoprirne un’ampia gamma di nuovi. Uno degli obiettivi dei laboratori periodici sono materiali le cui proprietà sono definite da effetti quantistici, come nuovi tipi di magneti. Il primo premio sarà un superconduttore a temperatura ambiente, un materiale che potrebbe trasformare l’informatica e l’elettricità ma che è rimasto fuori dalla portata degli scienziati per decenni.

I superconduttori sono materiali nei quali scorre la corrente elettrica senza alcuna resistenza e, quindi, senza produrre calore. Finora, i migliori di questi materiali diventano superconduttori solo a temperature relativamente basse e richiedono un raffreddamento significativo. Se potessero essere fatti funzionare a temperatura ambiente o prossima a quella ambiente, potrebbero portare a reti elettriche molto più efficienti, a nuovi tipi di computer quantistici e a treni a levitazione magnetica ad alta velocità ancora più pratici.

L’incapacità di trovare un superconduttore a temperatura ambiente è una delle maggiori delusioni nella scienza dei materiali negli ultimi decenni. Ero lì quando il presidente Reagan parlò della tecnologia nel 1987, durante l’apice dell’hype sulle ceramiche di nuova creazione che diventavano superconduttori alla temperatura relativamente mite di 93 Kelvin (cioè -292 gradi Fahrenheit), ed ero entusiasta che “portarci alla soglia di una nuova eraC’era un senso di ottimismo tra scienziati e uomini d’affari in quella sala da ballo gremita del Washington Hilton mentre Reagan prevedeva molti benefici, non ultimi i quali erano la riduzione della dipendenza dal petrolio straniero, un ambiente più pulito e un’economia nazionale più forte. Guardando indietro, questa potrebbe essere l’ultima volta che abbiamo concentrato le nostre aspirazioni economiche e tecnologiche su scoperte nei materiali.

La nuova era promessa non è mai arrivata. Gli scienziati non hanno ancora trovato alcun materiale che diventi un superconduttore in condizioni normali a temperatura ambiente o vicino a quella. I migliori superconduttori esistenti sono fragili e producono fili scadenti.

Uno dei motivi per cui è così difficile trovare superconduttori ad alta temperatura è che nessuna teoria può spiegare l’effetto a temperature relativamente elevate – o prevederlo solo dalla posizione degli atomi nella struttura. Alla fine spetterà agli scienziati di laboratorio sintetizzare eventuali candidati interessanti, testarli e cercare nei dati risultanti indizi per comprendere il fenomeno ancora sconcertante. Cubuc afferma che ciò è una delle massime priorità per i laboratori periodici.

L’intelligenza artificiale al comando

Potrebbe volerci un anno o più perché un ricercatore crei una struttura cristallina per la prima volta. Poi di solito ci vogliono diversi anni di lavoro per testarne le proprietà e capire come produrre le grandi quantità necessarie per un prodotto commerciale.