في عالم يتطور بسرعة، أصبح الذكاء الاصطناعي جزءًا لا يتجزأ من البحث العلمي، وخاصة في مجال اكتشاف المواد. تسعى الشركات مثل Periodic Labs إلى تحقيق إنجازات كبيرة في هذا المجال.
الاكتشافات الجديدة في المواد باستخدام الذكاء الاصطناعي
الجائزة الكبرى ستكون موصلًا فائقًا عند درجة حرارة الغرفة، وهو مادة يمكن أن تحول الحوسبة والكهرباء، لكنها أفلتت من أيدي العلماء لعقود.
تسعى شركة Periodic Labs، مثل Lila Sciences، إلى تحقيق طموحات تتجاوز تصميم وصنع مواد جديدة. تهدف إلى “إنشاء عالم ذكاء اصطناعي”، وبشكل خاص، واحد يتقن العلوم الفيزيائية. يقول Cubuk: “لقد أصبحت نماذج اللغة الكبيرة جيدة جدًا في تلخيص المعلومات الكيميائية والفيزيائية، والآن نحاول جعلها أكثر تقدمًا من خلال تعليمها كيفية القيام بالعلوم – على سبيل المثال، إجراء المحاكاة، وإجراء التجارب، وإجراء النمذجة النظرية”.
تستند هذه المقاربة، مثل تلك الخاصة بـ Lila Sciences، إلى توقع أن فهمًا أفضل للعلوم وراء المواد وطرق تركيبها سيؤدي إلى دلائل يمكن أن تساعد الباحثين في العثور على مجموعة واسعة من المواد الجديدة. أحد الأهداف لشركة Periodic Labs هو المواد التي تتحدد خصائصها من خلال التأثيرات الكمومية، مثل أنواع جديدة من المغناطيسات. الجائزة الكبرى ستكون موصلًا فائقًا عند درجة حرارة الغرفة، وهي مادة يمكن أن تحول الحوسبة والكهرباء، لكنها أفلتت من أيدي العلماء لعقود.
الموصلات الفائقة هي مواد يتدفق فيها الكهرباء بدون أي مقاومة، وبالتالي، بدون إنتاج حرارة. حتى الآن، أفضل هذه المواد تصبح موصلة فائقة فقط عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا وتتطلب تبريدًا كبيرًا. إذا تمكنا من جعلها تعمل عند أو بالقرب من درجة حرارة الغرفة، فقد تؤدي إلى شبكات طاقة أكثر كفاءة، وأنواع جديدة من الحواسيب الكمومية، وحتى قطارات مغناطيسية سريعة أكثر عملية.
العالم العلمي في Lila، ناتالي بيج (يمين)، غوميز-بومباريللي، وغريغوار يفحصون عينات الأفلام الرقيقة بعد خروجها من آلة الرش قبل أن تخضع للاختبار.
لقد كانت الفشل في العثور على موصل فائق عند درجة حرارة الغرفة واحدة من أكبر خيبات الأمل في علم المواد على مدى العقود القليلة الماضية. كنت هناك عندما تحدث الرئيس ريغان عن التكنولوجيا في عام 1987، خلال ذروة الضجة حول السيراميك الجديد الذي أصبح موصلًا فائقًا عند درجة حرارة 93 كلفن (أي -292 درجة فهرنهايت)، مثيرًا حماسة الحضور بأنهم “يأخذوننا إلى عتبة عصر جديد”. كان هناك شعور بالتفاؤل بين العلماء ورجال الأعمال في تلك القاعة المزدحمة في فندق واشنطن هيلتون بينما توقع ريغان “مجموعة من الفوائد، ليس أقلها تقليل الاعتماد على النفط الأجنبي، وبيئة أنظف، واقتصاد وطني أقوى”. في retrospect، قد تكون تلك واحدة من آخر المرات التي ربطنا فيها طموحاتنا الاقتصادية والتقنية بإنجاز في المواد.
لم يأتِ العصر الجديد الموعود. لا يزال العلماء لم يجدوا مادة تصبح موصلة فائقة عند درجات حرارة الغرفة، أو بالقرب منها، في الظروف العادية. أفضل الموصلات الفائقة الحالية هشة وتميل إلى أن تكون أسلاكًا رديئة.
أحد الأسباب التي تجعل العثور على موصلات فائقة عند درجات حرارة أعلى صعبًا هو أنه لا توجد نظرية تفسر التأثير عند درجات حرارة مرتفعة نسبيًا – أو يمكن أن تتنبأ به ببساطة من خلال وضع الذرات في الهيكل. في النهاية، سيتعين على العلماء في المختبرات تركيب أي مرشحين مثيرين للاهتمام، واختبارهم، والبحث في البيانات الناتجة عنهم للحصول على دلائل لفهم الظاهرة المحيرة حتى الآن. يقول Cubuk إن القيام بذلك هو أحد أولويات Periodic Labs.
الذكاء الاصطناعي في القيادة
يمكن أن يستغرق من الباحث عامًا أو أكثر لإنشاء هيكل بلوري للمرة الأولى. ثم هناك عادةً سنوات من العمل الإضافي لاختبار خصائصه ومعرفة كيفية إنتاج كميات أكبر مطلوبة لمنتج تجاري.
مع استمرار تقدم التكنولوجيا، يبقى الأمل قائمًا في أن نتمكن يومًا ما من تحقيق breakthroughs في مجال الموصلات الفائقة، مما قد يحدث ثورة في العديد من الصناعات.
