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La résolution de cette énigme qui date d’un siècle pourrait résoudre la conception de batteries plus durables et plus puissantes.
La cristallographie, employée depuis longtemps pour élucider les structures atomiques des matériaux, montre ses limites avec les nanocristaux. Ces derniers, sous forme de poudre, diffractent les rayons X de manière complexe, ce qui rend l’analyse difficile. Une équipe de Columbia Engineering à New York a surmonté cet obstacle et ont observé attentivement les motifs produits pour déduire la structure atomique de ces matériaux.
Un problème résolu grâce à l’intelligence artificielle
L’IA démontre un potentiel révolutionnaire considérable dans divers secteurs, de la santé à l’archéologie, et ce, depuis son introduction.
Grâce aux récentes découvertes, cette technologie offre désormais le potentiel de révolutionner le développement de batteries ultra-puissantes. La question est : comment cela est-il possible ?
Ces scientifiques américains ont développé un algorithme d’intelligence artificielle sur-mesure. Cette IA a ensuite été entraînée pour exploiter une vaste base de données contenant des milliers de structures existantes afin d’acquérir un maximum de connaissances.
Simon Billinge, professeur de science des matériaux et de physique appliquée et de mathématiques appliquées à Columbia Engineering, affirme que le processus ressemble à celui de ChatGPT.
L’algorithme apprend les modèles d’arrangements atomiques que la nature permet de la même manière que ChatGPT lui-même apprend les modèles de langage.
Baptisé PXRDnet, ce modèle est entraîné sur des milliers de matériaux connus. Ainsi, il peut comprendre la structure de cristaux, même les plus petits comme les 10 angströms.
Plus précisément, des cristaux des milliers de fois plus fins que la chevelure humaine.
Une découverte qui rend particulièrement enthousiastes les chercheurs
Cette avancée majeure dans la science des matériaux va ouvrir de nombreuses voies aux chercheurs. La découverte va leur permettre d’approfondir la manière de caractériser et d’identifier les nanomatériaux.
Elle confirme également les avancées réalisées dans le domaine de l’IA ces dernières années. En effet, ces chercheurs ont noté qu’avant, ce genre de recherche aurait été considéré comme impossible.
Selon Gabe Guo, qui a dirigé le projet à Columbia : « Quand j’étais au collège, le domaine avait du mal à créer des algorithmes capables de distinguer les chats des chiens ».
« Aujourd’hui, des études comme la nôtre soulignent l’immense pouvoir de l’IA pour accroître le pouvoir des scientifiques humains et accélérer l’innovation à de nouveaux niveaux. »
Pour rappel, la recherche a été publiée lundi 28 avril dans la revue Nature Materials, dans une étude nommée « Solutions de structure ab initio à partir de données de diffraction de poudre nanocristalline via des modèles de diffusion ».
Alors, qu’en pensez-vous de cette nouvelle découverte ? Partagez votre avis dans les commentaires !
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