Un equipo de investigadores de la Universidad de New Hampshire ha dado un paso significativo en la ciencia de materiales al emplear la inteligencia artificial para facilitar la identificación de nuevos materiales magnéticos. Este esfuerzo innovador ha resultado en la creación de la Base de Datos de Materiales del Noreste, que contiene información sobre más de 67,000 materiales magnéticos. Entre estos, se han descubierto 25 compuestos que no se conocían previamente y que mantienen sus propiedades magnéticas a temperaturas elevadas.
La importancia de estos nuevos materiales radica en su potencial para contribuir a tecnologías sostenibles y reducir la dependencia de elementos de tierras raras. Estos elementos, a menudo costosos y difíciles de obtener, son esenciales en la fabricación de imanes permanentes utilizados en dispositivos cotidianos como smartphones, vehículos eléctricos y sistemas de energía renovable.
Base de datos: un recurso valioso para la ciencia de materiales
La Base de Datos de Materiales del Noreste se convierte en una herramienta imprescindible para los científicos, al ofrecer acceso fácil a una vasta colección de datos sobre materiales magnéticos. La investigación, publicada en la revista Nature Communications, detalla cómo el equipo de la UNH diseñó un sistema de inteligencia artificial que puede analizar artículos científicos para extraer información crucial sobre estos materiales.
Sistema innovador de inteligencia artificial
Este sistema utiliza técnicas de procesamiento de lenguaje natural y aprendizaje automático para compilar información sobre la composición, el orden magnético y las temperaturas críticas de los materiales. De esta manera, se crea un formato unificado y buscable, que antes requería un esfuerzo considerable por parte de los científicos. Esta automatización no solo optimiza el tiempo de investigación, sino que también permite a los investigadores centrar sus esfuerzos en las combinaciones de elementos más prometedoras.
La capacidad de este sistema para modelar predicciones sobre el comportamiento magnético de los materiales y su estabilidad térmica representa un avance significativo. Identificar imanes permanentes que sean estables a altas temperaturas es crucial para aplicaciones en entornos exigentes, como motores eléctricos y generadores de energía renovable.
Desafíos y futuro de la investigación en materiales magnéticos
El proceso de prueba de todas las combinaciones posibles de elementos es monumental, tanto en tiempo como en recursos económicos. El enfoque de la UNH supera este desafío al priorizar los candidatos más viables para validación en laboratorio, lo que promete acortar drásticamente el tiempo necesario para el descubrimiento de nuevos imanes.
Colaboración interdisciplinaria y su relevancia
El proyecto destaca la importancia de la colaboración entre disciplinas como la física, la química y la informática. Esta sinergia permite abordar los complejos desafíos del descubrimiento de materiales magnéticos. Según el profesor Jiadong Zang, coautor del estudio, la base de datos no solo facilita la identificación de nuevos imanes, sino que también sienta las bases para una exploración continua impulsada por la inteligencia artificial.
Se espera que los modelos computacionales evolucionen y ayuden a desentrañar las complejas relaciones fisicoquímicas que rigen el magnetismo, abriendo nuevas avenidas para el diseño racional de imanes con propiedades personalizadas. Esta dinámica es fundamental para el avance de la ciencia de materiales y el desarrollo de tecnologías más sostenibles.
El financiamiento recibido del Departamento de Energía de EE. UU. subraya la importancia estratégica de esta investigación, que no solo busca reducir la dependencia de elementos raros, sino que también promueve prácticas de fabricación responsables con el medio ambiente. La base de datos, con su amplio catálogo de compuestos metálicos y elementos químicos, ofrece oportunidades para descubrir soluciones magnéticas poco convencionales que pueden proporcionar un rendimiento superior.
Los investigadores son optimistas de que su marco basado en inteligencia artificial catalizará nuevos logros en la ciencia de materiales magnéticos. La base de datos se concibe como un recurso vivo, continuamente enriquecido con nuevos datos y técnicas de modelado mejoradas, lo que permitirá a la comunidad científica acelerar la innovación en tecnología magnética.
