Microsoft Research ha presentado hoy un nuevo y potente sistema de inteligencia artificial que genera nuevos materiales con propiedades específicas deseadas, acelerando potencialmente el desarrollo de mejores baterías, células solares más eficientes y otras tecnologías críticas.
El sistema, llamado MatterGen , representa un cambio fundamental en la forma en que los científicos descubren nuevos materiales. En lugar de analizar millones de compuestos existentes (el enfoque tradicional que puede llevar años), MatterGen genera directamente materiales nuevos en función de las características deseadas, de manera similar a cómo los generadores de imágenes de IA crean imágenes a partir de descripciones de texto.
“ Los modelos generativos ofrecen un nuevo paradigma para el diseño de materiales al generar directamente materiales completamente nuevos en función de las restricciones de propiedades deseadas”, afirmó Tian Xie, director de investigación principal de Microsoft Research y autor principal del estudio publicado hoy en Nature . “Esto representa un avance importante hacia la creación de un modelo generativo universal para el diseño de materiales”.
Cómo el motor de inteligencia artificial de Microsoft funciona de manera diferente a los métodos tradicionales
MatterGen utiliza un tipo especializado de inteligencia artificial llamado modelo de difusión (similar a los que se utilizan en generadores de imágenes como DALL-E ), pero adaptado para trabajar con estructuras cristalinas tridimensionales. Refina gradualmente la disposición aleatoria de átomos para convertirlos en materiales estables y útiles que cumplen con criterios específicos.
Los resultados superan a los enfoques anteriores. Según el artículo de investigación, los materiales producidos por MatterGen tienen “más del doble de probabilidades de ser novedosos y estables, y están más de 15 veces más cerca del mínimo de energía local” en comparación con los enfoques de IA anteriores. Esto significa que los materiales generados tienen más probabilidades de ser útiles y de ser físicamente posibles de crear.
En una demostración sorprendente, el equipo colaboró con científicos de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen, China, para sintetizar un nuevo material, TaCr2O6 , que MatterGen había diseñado. El material del mundo real coincidió estrechamente con las predicciones de la IA, lo que validó la utilidad práctica del sistema.
Las aplicaciones del mundo real podrían transformar el almacenamiento de energía y la computación
El sistema es particularmente notable por su flexibilidad. Puede “ajustarse” para generar materiales con propiedades específicas, desde estructuras cristalinas particulares hasta características electrónicas o magnéticas deseadas. Esto podría resultar invaluable para diseñar materiales para aplicaciones industriales específicas.
Las consecuencias podrían ser de gran alcance. Los nuevos materiales son cruciales para el avance de las tecnologías de almacenamiento de energía, diseño de semiconductores y captura de carbono. Por ejemplo, mejores materiales para baterías podrían acelerar la transición a vehículos eléctricos, mientras que materiales más eficientes para celdas solares podrían hacer que la energía renovable sea más rentable.
“Desde una perspectiva industrial, el potencial aquí es enorme”, explicó Xie. “La civilización humana siempre ha dependido de las innovaciones materiales. Si podemos usar la IA generativa para hacer que el diseño de materiales sea más eficiente, podríamos acelerar el progreso en industrias como la energía, la atención médica y más allá”.
La estrategia de código abierto de Microsoft tiene como objetivo acelerar el descubrimiento científico
Microsoft ha publicado el código fuente de MatterGen bajo una licencia de código abierto, lo que permite a los investigadores de todo el mundo desarrollar la tecnología. Esta medida podría acelerar el impacto del sistema en varios campos científicos.
El desarrollo de MatterGen forma parte de la iniciativa más amplia AI for Science de Microsoft , cuyo objetivo es acelerar los descubrimientos científicos mediante IA. El proyecto se integra con la plataforma Azure Quantum Elements de Microsoft , lo que potencialmente hace que la tecnología sea accesible para empresas e investigadores a través de servicios de computación en la nube.
Sin embargo, los expertos advierten que, si bien MatterGen representa un avance significativo, el camino desde los materiales diseñados computacionalmente hasta las aplicaciones prácticas aún requiere pruebas y refinamientos exhaustivos. Las predicciones del sistema, si bien son prometedoras, necesitan validación experimental antes de su implementación industrial.
Sin embargo, la tecnología representa un avance significativo en el uso de la IA para acelerar los descubrimientos científicos. Como señaló Daniel Zügner, investigador principal del proyecto: “Estamos profundamente comprometidos con la investigación que puede tener un impacto positivo en el mundo real, y esto es solo el comienzo”.
Fuente.
VentureBeat (2025, 16 de enero). Microsoft just built an AI that designs materials for the future: Here´s how it works. Recuperado el 17 de enero de 2025 de: https://venturebeat.com/ai/microsoft-mattergen-ai-system-generates-materials-that-could-change-industries-forever/