Cómo la IA ayuda a crear los materiales del futuro

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Ilustración futurista mostrando la ciencia de materiales y la IA transformando la energía, la sostenibilidad y el transporte

Hace unas semanas publiqué un artículo titulado Miles de nuevos materiales creados con Inteligencia Artificial, artículo que recomiendo si os interesa este tema.

Ahora leo en TC información sobre Orbital Materials, una empresa fundada por Jonathan Godwin, exinvestigador senior de DeepMind, que está marcando un hito significativo al emplear tecnologías de inteligencia artificial para descubrir nuevos materiales. Este esfuerzo representa un salto cualitativo en la forma en que abordamos la creación y el desarrollo de materiales, desde baterías hasta células capturadoras de dióxido de carbono.

Jonathan Godwin se inspiró para crear Orbital Materials tras observar el potencial de las técnicas de inteligencia artificial aplicadas en proyectos como AlphaFold de DeepMind, capaz de predecir la estructura 3D de proteínas a partir de su secuencia de aminoácidos. La visión de Godwin fue clara: transformar los métodos tradicionales de descubrimiento de materiales, que suelen ser largos y costosos, en un proceso más ágil y eficiente gracias a la inteligencia artificial.

Orbital Materials se distingue por su modelo AI propio, Linus, entrenado con una amplia base de datos que abarca desde baterías hasta moléculas orgánicas. Lo que hace especial a Linus es su capacidad para generar estructuras moleculares 3D a partir de instrucciones en lenguaje natural, optimizando el proceso de diseño de nuevos materiales. Aunque el diseño material no es intuitivo y enfrenta numerosos desafíos, como la necesidad de pruebas en condiciones reales, Linus representa un avance significativo al ahorrar tiempo y recursos en las etapas iniciales de descubrimiento.

Con un equipo de 13 personas y basada en Londres, Orbital Materials busca innovar en la ciencia de materiales y contribuir a la solución de problemas globales, como el cambio climático. Un ejemplo de su éxito es el desarrollo de un filtro de bajo costo para capturar dióxido de carbono del aire, un testimonio del potencial de la inteligencia artificial para acelerar la comercialización de nuevos materiales.

La reciente inyección de capital, 16 millones de euros en una ronda de financiación Serie A, liderada por Radical Ventures y con participación de Toyota Ventures, permitirá a Orbital Materials expandir sus equipos de ciencia de datos y laboratorio. Este es un paso crucial para continuar con su misión de llevar los materiales desde el concepto hasta la fase de demostración piloto, en colaboración con fabricantes externos.

¿Qué materiales podríamos tener en el futuro creados con IA?

Gracias a su capacidad para analizar grandes volúmenes de datos y aprender de ellos, la IA puede acelerar el descubrimiento y desarrollo de nuevos materiales de maneras que antes eran inimaginables (ya lo hacen en la NASA). Aquí te comparto algunas áreas emocionantes donde podríamos ver materiales innovadores creados con la ayuda de la IA:

Materiales para baterías de nueva generación

Las baterías son clave para la transición energética hacia fuentes más limpias y sostenibles. La IA está ayudando a descubrir materiales que pueden hacer que las baterías sean más ligeras, más eficientes y capaces de cargar más rápido y durar más. Esto podría revolucionar la industria de vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía renovable.

Superconductores a temperatura ambiente

Los superconductores permiten el flujo de electricidad sin resistencia ni pérdida de energía, pero actualmente requieren condiciones extremadamente frías. La IA podría acelerar la búsqueda de materiales superconductores que funcionen a temperatura ambiente, lo que tendría enormes implicaciones para la eficiencia energética y la tecnología electrónica.

Materiales con captura de CO2 mejorada

Combatir el cambio climático es uno de los mayores desafíos de nuestro tiempo. La IA está siendo utilizada para desarrollar materiales que pueden capturar y almacenar dióxido de carbono de manera más eficiente, lo que podría ser clave para reducir los niveles de este gas de efecto invernadero en la atmósfera.

Nanomateriales avanzados

Los nanomateriales tienen aplicaciones potenciales en medicina, electrónica y materiales de construcción, gracias a sus propiedades únicas a escalas diminutas. La IA puede ayudar a descubrir nanomateriales con propiedades específicas, como alta resistencia, ligereza o capacidad de autorreparación.

Plásticos biodegradables

El problema del plástico es una preocupación ambiental creciente. La IA está facilitando el diseño de nuevos polímeros que son completamente biodegradables o más fáciles de reciclar, lo que podría ayudar a reducir la contaminación por plástico.

Materiales para la salud y la medicina

Desde fármacos hasta implantes, la IA puede acelerar el descubrimiento de materiales que sean más efectivos y seguros para aplicaciones médicas. Esto incluye materiales que pueden interactuar con el cuerpo de maneras novedosas para liberar medicamentos, ayudar en la regeneración de tejidos o monitorizar la salud de manera no invasiva.

Textiles inteligentes

Los textiles del futuro podrían adaptarse a las condiciones ambientales, cambiar de color, o incluso monitorizar la salud gracias a materiales avanzados descubiertos con la ayuda de la IA. Estos materiales podrían transformar la industria de la moda y la ropa de trabajo.

La colaboración entre científicos de materiales e ingenieros de IA está allanando el camino hacia estos avances y muchos más. Aunque aún estamos en las etapas iniciales de comprender todo el potencial de la IA en el descubrimiento de materiales, los avances hasta la fecha sugieren que el impacto podría ser profundo y amplio, afectando prácticamente a todos los aspectos de nuestra vida y el mundo que nos rodea.