الذكاء الاصطناعي يشكل ثورة في صناعة المواد المتقدمة

 في تحول علمي مميز، أصبح الذكاء الاصطناعي أحد المحركات الرئيسية في ابتكار المواد المتقدمة، مما يفتح آفاقاً جديدة في صناعات البطاريات والبلاستيك الحيوي وأشباه الموصلات. هذا التقدم يحقق طفرات علمية قد تغير قواعد اللعبة في مجالات بيئية وصناعية متعددة.

شركة CuspAI تعمل على استغلال تقنيات الذكاء الاصطناعي لاكتشاف أطر معدنية عضوية جديدة (MOFs)، والتي تتمتع بقدرة عالية على امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الجو. الشركة تستخدم منظومة متكاملة من نماذج الذكاء الاصطناعي، بعضها مخصص لتوليد جزيئات مرشحة لها خصائص محددة، بينما تُستخدم نماذج أخرى لتقييم فعالية تلك المواد.

دراسة أجراها طالب الدكتوراه إيدان تونر-رودجرز من معهد ماساتشوستس للتقنية، أظهرت نتائج مدهشة، حيث أدى استخدام الذكاء الاصطناعي في إحدى الشركات الأمريكية إلى زيادة في اكتشاف المواد الجديدة بنسبة 44%، وزيادة في النماذج الأولية بنسبة 17%، بينما ارتفعت براءات الاختراع المسجلة بنسبة 39%. هذه النتائج تكشف عن الدور الكبير الذي يلعبه الذكاء الاصطناعي في تسريع عملية الابتكار.

من جهة أخرى، تبنت شركة Orbital Materials اللندنية نهجاً أكثر تطبيقاً في البحث العلمي، إذ طوّرت نموذجاً باستخدام بيانات محاكاة من أجهزة الكمبيوتر الفائقة. الشركة استثمرت أيضاً في مختبرات داخلية ومهندسين كيميائيين لتطبيق هذه الاكتشافات والتحقق من إمكانية تصنيعها على نطاق واسع. في ديسمبر الماضي، أعلنت الشركة عن شراكة مع «أمازون ويب سيرفيسز» لإدخال أحد اكتشافاتها في مراكز البيانات الكبيرة، حيث ستُستخدم الحرارة المنبعثة من أنظمة التبريد لتشغيل تفاعل كيميائي يزيل ثاني أكسيد الكربون من الهواء، بهدف جعل المركز سالب الكربون بتكلفة منخفضة جداً.

أما شركة VSParticle فقد ابتكرت طابعة ثلاثية الأبعاد على المستوى النانوي، تستخدم تقنية «الاستئصال بالشرارة» لبناء طبقات رقيقة من المواد الجديدة جسيماً نانوياً تلو الآخر، مما يسمح بإنشاء مواد مبتكرة وفق وصفات دقيقة.

وصلت هذه التطورات إلى مستويات متقدمة في عام 2023، عندما أظهر علماء من معهد ماساتشوستس للتقنية أن روبوتاً مدعوماً بالذكاء الاصطناعي استطاع التنبؤ بنحو 300 صبغة كيميائية جديدة وتصنيعها وتحليلها. وفي 2024، نجح فريق بحثي من جامعة تورنتو في تطوير مادة فائقة لتضخيم الضوء في الليزر باستخدام الذكاء الاصطناعي.

ماكس ويلينغ، أحد مؤسسي شركة CuspAI، يرى أن استخدام مزيج من الذكاء الاصطناعي والروبوتات في تصنيع مواد جديدة سيكون تحولاً هائلًا في الصناعة، ولكنه يحذر من أن «الوصفات حساسة للغاية»، إذ يمكن لاختلافات طفيفة في الرطوبة أو جودة الهواء أن تؤثر على جودة المنتج النهائي.

وفي خطوة أخرى متقدمة، أعلنت شركة ميتا في نوفمبر 2024 عن شراكة مع VSParticle وجامعة تورنتو، بهدف إنشاء وتحليل أكثر من 500 محفز كهربائي تجريبي، وهي فئة من المواد قد تكون أساسية في تشغيل بطاريات الجيل القادم.