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科学家利用机器学习来指导合成新材料,以期为燃料提供催化剂
前瞻网 Serena Xu / 时间:2021-12-23 23:24:30

前瞻网12月23日讯:科学家和机构每年都投入非常多的资源来发现新材料,以期为燃料提供催化剂。随着自然资源的减少,以及对先进性能产品的需求日益增长,研究人员开始注意到性能优异的纳米材料。

近日,美国西北大学利用机器学习来指导新纳米材料的合成,消除了材料发现相关的障碍。这种训练有素的算法,通过定义的数据集来准确预测可以为清洁能源、化学和汽车行业燃料提供新催化剂。

研究人员表示,此次发明的数据生成工具“巨库”(Megalibrary)极大地扩展了研究人员的视野。每个“巨库”都包含数百万甚至数十亿个纳米结构,每个纳米结构的形状、结构和成分都略有不同,且都在 2×2 平方厘米的芯片上进行了位置编码。迄今为止,每个芯片包含的新无机材料比科学家收集分类的还要多。

研究作者Chad Mirkin说:“我们让模型告诉我们,多达七种元素的混合物会产生哪些以前从未制造过的东西。结果是机器预测了 19 种可能性,在对每种可能性进行了测试后,我们发现其中 18 种预测是正确的。也就是说,准确率约为 95%。”

该团队现在正在使用该方法寻找对清洁能源、汽车和化工行业的燃料过程至关重要的催化剂。识别新的绿色催化剂,将使废物和大量原料转化为有用物质。

该研究论文题为“Machine learning–accelerated design and synthesis of polyelemental heterostructure”,已发表在《科学进展》期刊上。