IBM 5 en 5: Acelerar radicalmente el proceso de descubrimiento permitirá nuestro futuro sustentable

 

Las predicciones 5 en 5 de este año se centran en acelerar el descubrimiento de nuevos materiales para permitir un futuro más sustentable. De acuerdo con el llamado a la acción global de las Naciones Unidas a través de sus Objetivos de Desarrollo Sostenible, los investigadores de IBM están trabajando para acelerar el descubrimiento de nuevos materiales que abordarán importantes problemas mundiales como promover la buena salud y la energía limpia, potenciar la sustentabilidad, la acción climática y la producción responsable.

Creemos que dentro de la próxima media década, nuevos materiales o usos novedosos de los materiales existentes contribuirán a abordar muchos de los desafíos globales que enfrentamos:

• Capturar de manera eficiente el dióxido de carbono de nuestra sobrecargada atmósfera y almacenarlo en forma segura para mitigar el cambio climático. En los próximos cinco años seremos capaces de capturar CO2 del aire y transformarlo del flagelo del medio ambiente en algo útil. El objetivo es hacer que la captura y reutilización de CO2 sea lo suficientemente eficiente para escalar globalmente, de modo que podamos reducir significativamente el nivel del CO2 perjudicial en la atmósfera y, en última instancia, desacelerar el cambio climático.
• Encontrar formas más sostenibles de producir cultivos para alimentar a nuestra población en aumento y, al mismo tiempo, reducir las emisiones de carbono. En cinco años replicaremos la capacidad de la naturaleza para convertir el nitrógeno del suelo en fertilizante rico en nitratos, alimentando al mundo en crecimiento y reduciendo el impacto ambiental de los fertilizantes. Propondremos una solución innovadora para permitir la fijación de nitrógeno a una escala sostenible y ayudar a alimentar a la población mundial en rápido aumento.
• Repensar las baterías y el almacenamiento de energía antes de tener que repensar nuestro mundo. En los próximos cinco años descubriremos nuevos materiales para baterías más seguras y preferibles para el medio ambiente, capaces de soportar una red de energía renovable y un transporte más sustentable. Muchas fuentes de energía renovable son intermitentes y requieren almacenamiento. El uso de IA y computación cuántica dará como resultado baterías construidas con materiales más seguros y eficientes para un mejor rendimiento.
• Aprender de nuestro pasado para un futuro más saludable. En los próximos cinco años, nuestro objetivo es ayudar a facilitar la generación de tratamientos para apoyar a los médicos y trabajadores de primera línea a combatir virus nuevos y potencialmente mortales en una escala mayor de lo que es factible actualmente. Una combinación de IA, análisis y datos puede asistir con el examen rápido de evidencia médica del mundo real para sugerir nuevos candidatos para la reutilización de medicamentos y acelerar los ensayos clínicos. En el futuro, estas herramientas pueden alcanzar una adopción generalizada en todas las industrias, convirtiéndose efectivamente en uno de los medios para responder rápidamente a virus globales potencialmente mortales.
• Crear dispositivos electrónicos más sustentables. En cinco años avanzaremos en la elaboración de materiales, lo que permitirá a los fabricantes de semiconductores mejorar la sustentabilidad de sus codiciados productos. Los científicos adoptarán un nuevo enfoque para el diseño de materiales que posibilitará a la industria tecnológica crear más rápidamente componentes sostenibles para la producción de semiconductores y dispositivos electrónicos.

Por lo general, se necesitan aproximadamente 10 años y más de US$10- US$100 millones de dólares en promedio para descubrir un nuevo material con propiedades específicas. Queremos reducir años y costos 90%, con la ayuda de tecnologías como la inteligencia artificial, Data augmentation con computación clásica tradicional y computación cuántica emergente, y los denominados ‘modelos generativos’ y la automatización de laboratorio a través de la nube híbrida abierta.

La convergencia de estas tecnologías nos permitirá modernizar el proceso humano de descubrimiento de una manera fundamentalmente nueva: alejándonos de la serendipia, la suerte y el azar, para entrar en el terreno de la confianza calculada.

Primero, la IA consolidará todo el conocimiento de la humanidad sobre un tema específico, digamos, un desafío global que queremos abordar. Luego, las supercomputadoras y, eventualmente, las simulaciones cuánticas, cubrirán nuestras brechas de conocimiento. Utilizando datos del pasado captados por IA, crearemos modelos para generar hipótesis sobre los nuevos materiales necesarios para afrontar ese desafío. Finalmente, automatizaremos la fabricación y la prueba de esos materiales con la ayuda de tecnologías en la nube. Todo el trabajo líder en la industria de IBM en tecnología cuántica, inteligencia artificial, computación de alto desempeño y nube híbrida está acelerando el proceso de descubrimiento.

Esto no significa que IBM esté entrando en el negocio de la fabricación de materiales. Nuestros investigadores están focalizados en desarrollar los procesos que acelerarán el descubrimiento y ayudarán a nuestros clientes y colaboradores a ponerlo en práctica.

El 5 en 5 de IBM demuestra lo que es posible cuando se aplica un enfoque científico para encontrar nuevos métodos y soluciones a los desafíos globales. El mundo necesita la ciencia más que nunca y, con ella, podemos enfrentar las incertidumbres de hoy para conseguir el progreso de mañana.