L'IA révèle une "carte invisible des réactions chimiques
Montrer la voie vers le développement des matériaux semi-conducteurs de la prochaine génération
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L'équipe du professeur Joongoo Kang du département de physique et de chimie de la DGIST (président Kunwoo Lee) et l'équipe du professeur Sohee Jeong du département des sciences de l'énergie de l'université Sungkyunkwan ont mis au point une technologie qui permet de visualiser les voies de réaction synthétique des nanocristaux semi-conducteurs (points quantiques colloïdaux) à l'aide de l'intelligence artificielle (IA). Cette réalisation innovante permet à l'IA d'analyser les flux de réactions chimiques complexes, qui sont difficiles à comprendre par le biais des seules expériences, et de les afficher intuitivement comme un "plan de métro". Elle devrait permettre d'accélérer considérablement le développement des matériaux d'affichage et de détection de la prochaine génération.
Les nanocristaux semi-conducteurs (points quantiques colloïdaux) sont des particules semi-conductrices de taille nanométrique et des nanomatériaux de nouvelle génération dont la couleur et l'intensité de l'absorption et de l'émission peuvent être contrôlées avec précision en fonction de la taille. Ils constituent un matériau clé pour les écrans à haute reproductibilité des couleurs, attirant l'attention d'entreprises mondiales telles que Samsung Display en tant que matériaux luminescents innovants à base de points quantiques. Leur importance augmente également dans le domaine des caméras et des capteurs infrarouges.
Toutefois, il est très difficile d'étudier et de révéler les étapes de la formation de chaque nanocristal. Auparavant, les chercheurs devaient estimer les voies de réaction à l'aide d'une méthode similaire à la "déduction" basée sur des données expérimentales limitées, ce qui limitait leur capacité à interpréter les résultats avec précision en raison de l'insuffisance des données et de la complexité du comportement de la réaction.
Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche a combiné l'IA basée sur "Transformer", réputée pour être la dernière technologie de traitement du langage naturel, avec l'"analyse topologique des données". Grâce à cette approche, l'IA complète automatiquement les données incomplètes afin de reconstruire avec précision l'ensemble du flux de réaction et d'identifier les connexions structurelles entre différents ensembles de données. L'équipe de recherche a ainsi réussi à visualiser le processus de réaction complexe sous la forme d'une "carte" unique.
L'équipe a utilisé cette technologie pour synthétiser des nanocristaux d'InAs (arséniure d'indium), un matériau semi-conducteur infrarouge de la prochaine génération, et a confirmé que la voie de croissance, que l'on croyait unique, se ramifie en fait en plusieurs voies. Ils ont également découvert que les matériaux ajoutés au cours de la synthèse agissent comme des "feux de signalisation" et sont essentiels pour déterminer le flux de réaction.
Le professeur Joongoo Kang a déclaré : "Cette étude est une réalisation importante qui démontre que l'IA peut agir comme une "navigation invisible" pour découvrir des voies cachées dans les réactions chimiques qui sont difficiles à observer pour l'homme". Le professeur Sohee Jeong a exprimé ses attentes : "Cette technologie améliorera considérablement l'efficacité de la recherche dans divers nouveaux domaines du développement des matériaux."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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