تمكّن فريق من جامعة نيو هامبشير من تسخير قوة الذكاء الاصطناعي لتحقيق اختراق غير مسبوق في علم المواد، حيث عُثر على 25 مركباً مغناطيسياً جديداً يمكنها أن تحل محل العناصر الأرضية النادرة المكلفة والمثيرة للجدل.
جاء هذا الإنجاز في إطار تطوير قاعدة بيانات مواد الشمال الشرقي، بنك معلومات ضخم يضم حالياً 67573 مادة مغناطيسية تم جمعها وتحليلها بواسطة نظام ذكاء اصطناعي متقدم.
واجه العلماء تحدياً ضخماً في اختبار ملايين التركيبات الكيميائية الممكنة في المختبر بسبب استهلاك الوقت والجهد والتكاليف، فدخل الذكاء الاصطناعي كـ”مختبر افتراضي” فائق السرعة ليعوّض هذه القيود.
قاد الباحثون، بقيادة سومان إيتاني، بتطوير نموذج لغوي واسع النطاق قادر على قراءة وتحليل آلاف الأوراق البحثية المنشورة، ثم استخلص هذا النظام التفاصيل التجريبية الرئيسة المتصلة بخصائص كل مادة، وجرى تنظيمها وتغذيتها إلى نماذج حاسوبية متقدمة قامت بتحديد الخصائص المغناطيسية للمركبات وتحديد درجة حرارة كوري.
المغناطيسات المستدامة
تمكّن النظام من تحديد 25 مركباً مغناطيسياً لم يتم التعرف عليها سابقاً وتتميز بقدرتها على الاحتفاظ بمغناطيسيتها حتى في درجات الحرارة العالية التي تحتاجها المحركات الكهربائية وأنظمة الطاقة الحديثة.
تعتمد المغناطيسات الدائمة التي تشغل أجهزة الهواتف والأجهزة الطبية ومولدات الطاقة والسيارات الكهربائية على العناصر الأرضية النادرة، لكنها معروفة بارتفاع تكلفتها واستيرادها وتسبّبها في مشاكل جيوسياسية وبيئية ضمن سلاسل الإمداد.
ووفقاً لسومان إيتاني، المؤلف الرئيسي وطالب الدكتوراه في الفيزياء: «من خلال تسريع اكتشاف المواد المغناطيسية المستدامة، يمكننا تقليل الاعتماد على العناصر الأرضية النادرة، وخفض تكلفة المركبات الكهربائية وأنظمة الطاقة المتجددة، وتعزيز قاعدة التصنيع في الولايات المتحدة».
يُعتقد أن هذه المغناطيسات الجديدة ستشكل بديلاً مستداماً وفعالاً، ما يسهم بشكل مباشر في خفض تكلفة المنتجات القائمة على التقنيات الخضراء، وبالتالي تسريع تبنيها عالمياً.