AI sta contribuendo a ridurre l'inquinamento da plastica con un nuovo polimero 4 volte più resistente

Con l'aiuto di un modello di intelligenza artificiale, un team di scienziati ha trovato un nuovo modo di irrobustire la plastica. Il team - composto da ricercatori del MIT e della Duke University - ha utilizzato un modello di apprendimento automatico per scoprire un additivo che, se utilizzato con un polimero, lo rende molto più resistente allo strappo.

La scoperta è stata pubblicata su ACS Central Science il 1° agosto. La base di questa scoperta risiede in una scoperta controintuitiva contenuta in uno studio pubblicato in precedenza: l'incorporazione di legami deboli nella struttura chimica di un polimero può rendere il materiale complessivamente più forte. Questo perché una crepa che si propaga è costretta a rompere molti più legami deboli invece di lacerare un materiale uniforme, dissipando così più energia. Tuttavia, i ricercatori hanno dovuto superare una grande sfida: scegliere il 'legame debole' perfetto tra migliaia di potenziali candidati.

Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno impiegato un modello di apprendimento automatico. Hanno addestrato il modello sui dati computazionali di circa 400 composti contenenti ferro, chiamati ferroceni. Il modello risultante è stato in grado di prevedere le proprietà di migliaia di altri ferroceni in breve tempo, selezionando i migliori candidati.

I ricercatori hanno poi sintetizzato una plastica utilizzando uno dei migliori scelti dall'AI, ottenendo un polimero quattro volte più duro rispetto ai polimeri realizzati con un reticolante standard.

Se si rendono i materiali più duri, significa che la loro vita sarà più lunga. Saranno utilizzabili per un periodo di tempo più lungo, il che potrebbe ridurre la produzione di plastica a lungo termine. - Ilia Kevlishvili, autore principale dello studio.