A következő generációs akkumulátorok megalkotása hagyományosan munkaigényes folyamat. Az új alapanyagok emberi léptékű szintézisének és tesztelésének eredendő időbeli korlátai vannak, ami hátráltatja az innováció ütemét az akkumulátorfejlesztésben. Az MI ezen segíthet, mert hatalmas adatbázist képes a megadott input alapján gyorsan átfésülni, majd a kinyert adatokból felállítani egy bonyolult szimulációs környezetet, és abban vizsgálni a kémia elemek működését.
A Microsoft és a washingtoni Pacific Northwest National Laboratory a fejlett mesterséges intelligencia (MI) és az újgenerációs felhőalapú számítástechnika kombinációját használták fel arra, hogy 23 lehetséges új akkumulátor alapanyagot azonosítsanak. A Microsoft Quantum közleménye szerint a mesterséges intelligencia „néhány nap alatt mintegy 500 ezer stabil anyagot azonosított”, amit a kutatók több körben – költséghaszon számítás és egyéb tesztelések után – leszűkítettek 23 anyagra.
A kutatók nemcsak azonosították az ígéretes akkumulátor alapanyagokat, hanem ezek közül néhányat elő is állítottak – először szimuláció, majd fizikai kísérletek eredményeképpen. A bonyolult értékelésre kiképzett mesterséges intelligencia rendszer először virtuálisan vizsgálta az életképes elemek működését különböző környezetben. Ha például valamilyen problémát érzékelt, amely veszélyeztethette a kémia elemek megfelelő (és elvárt) működését, legyen szó a reakcióképességről vagy energiavezető potenciálról, különféle kombinációkat javasolt a megoldásukra.
A kutatók jelenleg egyetlen, újonnan felfedezett, lítiumot, nátriumot és más elemeket is tartalmazó akkumulátor-anyagot tesztelnek, amely akár 70 százalékkal is csökkentheti a lítiumtartalmat az akkumulátorokban. Az anyagot sikeresen szintetizálták és prototípus akkumulátorokká alakították, amelyek működőképesek, és több tesztnek is alávetik őket a laboratóriumban. Ez egy viszonylag hosszú folyamat, hiszen több száz működő akkumulátort kell tesztelni, több ezer különböző töltési ciklusban és egyéb körülmények között, később pedig különböző formájú és méretű akkumulátorokat a kereskedelmi felhasználás megvalósításához.
A kutatók szerint a projekt még korai szakaszban van, az új akkumulátor pontos összetétele, azaz optimalizálása és méretezhetősége folyamatos tesztelés tárgyát képezi. A Microsoft reményei szerint néhány éven belül előállhatnak egy újfajta, hatékonyabb és lítiummentes akkumulátorral. Egy biztos: függetlenül attól, hogy hosszú távon életképes lesz-e az új akkumulátor, az a sebesség, amellyel működőképes akkumulátorkémiát találtak a kutatók, elég meggyőzőnek tűnik a jövő fejlesztéseire nézve.
Forrás: Interesting Engineering / Microsoft
