A IA revela um "mapa invisível de reacções químicas
Mostrar o caminho para o desenvolvimento de materiais semicondutores da próxima geração
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A equipa do Professor Joongoo Kang do Departamento de Física e Química da DGIST (Presidente Kunwoo Lee) e a equipa do Professor Sohee Jeong do Departamento de Ciências da Energia da Universidade de Sungkyunkwan desenvolveram uma tecnologia que visualiza as vias de reação sintética de nanocristais semicondutores (pontos quânticos coloidais) utilizando inteligência artificial (IA). Este feito inovador permite à IA analisar fluxos de reacções químicas complexas, que são difíceis de compreender apenas através de experiências, e apresentá-los intuitivamente como um "mapa do metro". Espera-se que acelere significativamente o desenvolvimento de materiais para ecrãs e sensores da próxima geração.
Os nanocristais semicondutores (pontos quânticos coloidais) são partículas semicondutoras de dimensão nanométrica e nanomateriais da próxima geração cuja cor e intensidade de absorção e emissão podem ser controladas com precisão em função do tamanho. São um material essencial para ecrãs de elevada reprodutibilidade de cor, atraindo a atenção de empresas globais como a Samsung Display como materiais luminescentes inovadores de pontos quânticos. A sua importância está também a aumentar no domínio das câmaras e sensores de infravermelhos.
No entanto, investigar e revelar os passos envolvidos na formação de cada nanocristal é um grande desafio. Anteriormente, os investigadores tinham de estimar as vias de reação utilizando um método semelhante à "inferência" com base em dados experimentais limitados, o que limitava a sua capacidade de interpretar os resultados com precisão devido à insuficiência de dados e ao comportamento complexo da reação.
Para resolver este problema, a equipa de investigação combinou a IA baseada no "Transformer", conhecida como a mais recente tecnologia de processamento de linguagem natural, com a "análise de dados topológicos". Utilizando esta abordagem, a IA completa automaticamente os dados incompletos para reconstruir com precisão todo o fluxo da reação e identificar ligações estruturais entre diferentes conjuntos de dados. Desta forma, a equipa de investigação visualizou com sucesso o complexo processo de reação como um único "mapa".
A equipa utilizou esta tecnologia para sintetizar nanocristais de InAs (arsenieto de índio), um material semicondutor de infravermelhos da próxima geração, e confirmou que a via de crescimento, que anteriormente se pensava ser única, se ramifica na realidade em várias vias. Descobriram também que os materiais adicionados durante a síntese funcionam como "semáforos" e são cruciais para determinar o fluxo da reação.
O Professor Joongoo Kang afirmou: "Este estudo é um feito significativo que demonstra que a IA pode atuar como uma "navegação invisível" para descobrir vias ocultas em reacções químicas que são difíceis de observar pelos humanos." A Professora Sohee Jeong expressou as suas expectativas: "Esta tecnologia irá aumentar significativamente a eficiência da investigação em vários novos domínios do desenvolvimento de materiais".
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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