Centro Tecnológico de Investigación Multisectorial

CETIM, coordinadores científicos de una iniciativa que aúna nanomateriales con IA y biotecnología

En NanomatIA testearemos estrategias basadas en Inteligencia Artificial para acelerar el diseño y el descubrimiento de nuevos materiales en el sector del almacenamiento energético.

Laboratorio de Materiales para Almacenamiento Energético en CETIM.

La investigación y desarrollo de nuevos materiales con mejores propiedades y más sostenibles está limitado por el coste temporal y económico, ya que los diferentes tipos de materiales a considerar es increíblemente grande. Debido a las exigencias de nuevos productos con propiedades avanzadas y sostenibles, así como los cambios que experimentan ciertos sectores, es necesario buscar una nueva forma acelerada de sintetizar materiales adecuados para las prestaciones objetivo.

Ante esta problemática, la Inteligencia Artificial, partiendo de datos experimentales y publicados, puede ‘rellenar’ datos inexistentes de materiales que nunca se han llegado a producir, prediciendo sus propiedades, retroalimentando los datos en los algoritmos, reforzando las predicciones y los conocimientos e incluso desarrollando nuevas posibilidades por sí sola a las que no llegaría la intuición humana.

Y justo esto es lo que estamos tratando de solventar en CETIM en nuestro nuevo proyecto NanomatIA. En la investigación testearemos estrategias basadas en Inteligencia Artificial desarrolladas por HI Iberia para acelerar el diseño y el descubrimiento de nuevos materiales en el sector del almacenamiento energético. El proyecto se centra en dos ejes principales para poder conseguir propiedades avanzadas que se ajusten a las demandas del mercado actual: la nano y la biotecnología.

CETIM, coordinador de la actividad científica

Desde CETIM, además de coordinar la actividad de los organismos investigadores participantes en NanomatIA, buscaremos y desarrollaremos nanomateriales, basados en lignina y celulosa, así como su funcionalización para su futura aplicación en diversos elementos de las celdas electroquímicas. Para lograrlo, nos apoyaremos en diferentes tecnologías mecánicas y químicas y emplearemos metodologías biotecnológicas, en colaboración con otros socios del proyecto. Adicionalmente, también llevaremos a cabo el testeo electroquímico de los materiales optimizados a lo largo del proyecto.

Estas investigaciones contribuirán a implementar estrategias de aprendizaje por refuerzo a través de la integración de diversas técnicas de Inteligencia Artificial. Por lo tanto, se crearán agentes IA orientados a acelerar y automatizar el proceso de descubrimiento y diseño de materiales avanzados y sostenibles (nano y biotecnología), maximizando así las eficiencias de producto.

Rosalía Noguerol, Responsable de Materiales Avanzados en CETIM, explica: “La nanodimensión de los materiales en componentes de una celda electroquímica aporta grandes ventajas, como mejoras en las modificaciones drásticas de volumen (es el caso del nanosilicio vs el silicio macrométrico) o mejoras en términos de transferencia de electrones, acortar el camino de difusión iónica, adaptación a los cambios de volumen en el proceso de ciclado, entre otras (es el caso de la nanocelulosa). A su vez, la biotecnología es una tecnología habilitadora clave para buscar productos y procesos más rentables y sostenibles, sustituyendo así los recursos con baja disponibilidad o con serias connotaciones de toxicidad”.

“Si a todo ello, le sumamos la construcción de una arquitectura específica de agentes IA, conseguiremos descubrir y/o predecir de forma automatizada nuevas configuraciones en recetas electroquímicas para los componentes principales de una celda”, confirma Rosalía, que “gracias a la combinación de nanomateriales y biotecnología, permitirán alcanzar celdas con funcionalidades avanzadas y sostenibles”.

Además, para alimentar la construcción de la arquitectura, se desarrollarán Data Sets específicos a partir de datos experimentales de NanomatIA y del estado de la técnica con filtrado de información con el fin de superar los retos de la IA: dispersión y calidad de datos.

 

NanomatIA (MCIU /AEI /10.13039/501100011033), ha sido subvencionado por la Agencia Estatal de Innovación (AEI), en el marco de la convocatoria 2023 de ayudas a proyectos de investigación en líneas estratégicas , que cuenta con el apoyo del  Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidad,  y forma parte de una actuación coordinada en el marco de la iniciativa Transmisiones, con la agrupación de empresas que recibe la financiación del Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), dentro de la convocatoria 2023  de “Misiones de Ciencia e Innovación”.