Universidad Estatal de Arizona desarrolla predictor de temperatura de fusión de minerales

El modelo automático puede calcular los puntos de fusión de cualquier compuesto.

Es sabido que si se aplica suficiente calor a un material, en algún momento, la se derretirá. Sin embargo, de los más de 200.000 compuestos inorgánicos existentes, se conocen menos del 10% de sus temperaturas de fusión. 

Es por ello que, un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Arizona liderado por Qi-Jun Hong, Alexandra Navrotsky y Sergey Ushakov, junto con Axel van de Walle de la Universidad de Brown, han aprovechado el poder de la inteligencia artificial (IA) o el aprendizaje automático (ML), para demostrar una forma más fácil de predecir las temperaturas de fusión para potencialmente cualquier compuesto o fórmula química.

Al respecto, Hong, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería de la Materia, Transporte y Energía, indicó que “utilizamos métodos de aprendizaje automático para llenar este vacío mediante la construcción de un mapeo rápido y preciso desde la fórmula química hasta la temperatura de fusión".

"El modelo que hemos desarrollado facilitará el análisis de datos a gran escala que implica la temperatura de fusión en una amplia gama de áreas. Estos incluyen el descubrimiento de nuevos materiales de alta temperatura, el diseño de nuevos procesos de metalurgia extractiva, el modelado de la formación de minerales, la evolución de la Tierra a lo largo del tiempo geológico y la predicción de la estructura de los exoplanetas", puntualizó el investigador.

El enfoque de la investigación permite calcular las temperaturas de fusión en milisegundos para cualquier entrada de compuesto o fórmula química. Para hacerlo, el equipo de investigación construyó un modelo a partir de una arquitectura de redes neuronales y entrenó su programa de aprendizaje automático en una base de datos con cura personalizada que abarca 9375 materiales, de los cuales 982 compuestos tienen temperaturas de fusión superiores a 3100 grados Fahrenheit (o 2000 grados Kelvin). Los materiales a esta temperatura brillan como un calor blanco.

Las y los científicos utilizaron esta metodología para explorar dos líneas de investigación: predecir las temperaturas de fusión de casi 5.000 minerales y para encontrar nuevos materiales que tengan temperaturas de fusión extremadamente altas por encima de 3.000 Kelvin o 5.000 grados Fahrenheit.

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