Inteligência artificial facilita a criação de novos tipos de vidros

Técnica prevê temperatura em que mistura de elementos químicos se transformará em material vítreo

Os cientistas criaram uma ferramenta que prevê o que vai acontecer quando vários elementos químicos são misturados, bem como identifica o intervalo de temperatura em que essa composição passará por processos que gerarão um novo material vítreo (transformação vítrea)

Pesquisa com a participação do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, empregou uma técnica de inteligência artificial, as redes neurais artificiais, para poder facilitar a criação de novos tipos de vidros inorgânicos não metálicos. Os cientistas criaram uma ferramenta que prevê o que vai acontecer quando vários elementos químicos são misturados, bem como identifica o intervalo de temperatura em que essa composição passará por processos que gerarão um novo material vítreo (transformação vítrea).

O estudo foi realizado pelo professor Edgar Dutra Zanotto, do Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar); André de Carvalho, professor e vice-diretor do ICMC da USP; e Daniel Roberto Cassar, pós-doutorando do Laboratório de Materiais Vítreos da UFSCar.

Os primeiros resultados do estudo são apresentados no artigo Predicting glass transition temperatures using neural networks, publicado na última edição de uma das principais revistas da área de Engenharia de Materiais, a Acta Materialia. As redes neurais artificiais são técnicas computacionais que apresentam um modelo matemático inspirado na estrutura neural de organismos inteligentes, os quais adquirem conhecimento por meio da experiência. Por isso, os especialistas da área de computação precisam inserir vários dados nessas redes e treiná-las para que possam realizar a tarefa que é esperada.

Os vidros podem ser obtidos a partir de composições incluindo quase todos os elementos químicos da tabela periódica, que geralmente passam por um processo de aquecimento e fusão e, depois, de resfriamento rápido. Como há uma vasta possibilidade de fazer diferentes composições químicas, os materiais vítreos que surgem desses processos também possuem uma grande variação em suas propriedades mecânicas, óticas, térmicas, elétricas e químicas. É por isso que os vidros podem ser utilizados em inúmeras aplicações.

Fonte: Jornal da USP