La IA descubre un nuevo material que podría revolucionar las baterías

Científicos afirman que la inteligencia artificial ayudó a descubrir nuevos materiales que podrían revolucionar las baterías.

La mejora en esta tecnología es clave para avanzar hacia un modelo energético más sostenible. Los investigadores creen que podría impulsar el desarrollo de vehículos eléctricos en la región y optimizar dispositivos cotidianos como celulares.

Sin embargo, las baterías actuales, en su mayoría de iones de litio, presentan varias limitaciones: tienen baja densidad energética, pierden rendimiento con el tiempo y son sensibles al calor y otros factores externos.

Una de las soluciones que los investigadores están explorando son las llamadas baterías multivalentes. Estas utilizan elementos más abundantes y accesibles que el litio, lo que podría hacerlas más baratas, fáciles de producir y menos contaminantes.

Además, la tecnología detrás de estas baterías permite una mayor eficiencia y capacidad de almacenamiento de energía en comparación con las baterías actuales.

Sin embargo, el mayor tamaño y la carga eléctrica más alta de los iones multivalentes hacen que sea difícil incorporarlos de forma eficiente en una batería.

Para enfrentar ese desafío, investigadores recurrieron a inteligencia artificial generativa, la misma tecnología detrás de sistemas como ChatGPT, para descubrir nuevos materiales que podrían resolver el problema. 

“Uno de los mayores obstáculos no era la falta de químicas prometedoras para baterías, sino la imposibilidad de probar millones de combinaciones de materiales”, explicó Dibakar Datta, del Instituto Tecnológico de Nueva Jersey. “Usamos IA generativa como una forma rápida y sistemática de explorar ese universo enorme y detectar las pocas estructuras que realmente podrían hacer viables las baterías multivalentes”.

“Este enfoque permite explorar miles de posibles candidatos con rapidez, lo que acelera significativamente la búsqueda de alternativas más eficientes y sostenibles a la tecnología de ion de litio”, señalaron los investigadores.

El equipo utilizó un sistema de inteligencia artificial para analizar distintas combinaciones de materiales y determinar cuáles podrían ser útiles en este tipo de baterías.

“Nuestras herramientas de inteligencia artificial aceleraron de forma notable el proceso de descubrimiento, lo que nos permitió identificar cinco nuevas estructuras porosas de óxidos metálicos de transición con un potencial extraordinario”, afirmó el profesor Datta. “Estos materiales cuentan con canales grandes y abiertos, ideales para el movimiento rápido y seguro de estos iones multivalentes de gran tamaño, lo que representa un avance clave para las baterías de próxima generación”.

Después de identificar los materiales con inteligencia artificial, los investigadores los evaluaron mediante simulaciones tradicionales para confirmar su viabilidad en aplicaciones del mundo real.

El trabajo se detalla en un nuevo artículo titulado ‘Generative AI for discovering porous oxide materials for next-generation energy storage’, publicado en la revista Cell Reports.

Traducción de Leticia Zampedri