Effizientere Batterien für E-Fahrzeuge, Solarzellen, die mehr Strom produzieren können, fortschrittlichere Prothesen in der Medizintechnik – all das ist letztendlich eine Frage des richtigen Materials, aus dem diese Dinge gefertigt werden.

Die Suche nach dem richtigen Werkstoff kann sich dabei äußerst schwierig gestalten und manchmal viele Jahre in Anspruch nehmen. Microsoft will diesen Vorgang jetzt nach eigener Aussage komplett revolutionieren. Gelingen soll das mit einer neuartigen KI namens MatterGen, die jetzt von Forschungsabteilung Microsoft Research erstmal vorgestellt wurde.

Wie Forschungsleiter Tian Xie in einem Info-Video erklärt, funktioniert MatterGen im Prinzip wohl wie eine generative Bild-KI.  Dementsprechend basiert das KI-Tool auch auf einem Diffusionsmodell, ähnlich wie beispielsweise die Bild-KI Dall-E.

Allerdings erschafft das Programm aus einem Text-Prompt keine Bilddatei, sondern dreidimensionale Kristallstrukturen. Dabei generiert es stabile Anordnungen von Atomen, die wiederum Materialien mit gewünschten Eigenschaften bilden.

Laut eines entsprechenden Forschungspapiers sind die von MatterGen entworfenen Materialien im Gegensatz zu vorherigen KI-Lösungen doppelt so wahrscheinlich neuartig und stabil. Außerdem sind sie 15 mal näher am lokalen Energieminimum. Im Klartext heißt das: Die Materialien sind viel wahrscheinlicher physikalisch herstellbar und tatsächlich nützlich.

Im Test haben die Forscher:innen bei Microsoft auch schon ein neues Material mit dem Namen TaCr2O6 entwickelt.

Sollte MatterGen tatsächlich zuverlässig so funktionieren, wie Microsoft es anpreist, wäre das Potenzial definitiv enorm.

Im Bereich Elektronik könnte die KI helfen, neue Halbleitermaterialien zu entwickeln, die effizienter und langlebiger sind. In der Medizin könnten biokompatible Materialien identifiziert werden, die für Implantate und Prothesen verwendet werden.

Auch im Bereich der erneuerbaren Energien wäre es denkbar, dass MatterGen eine Schlüsselrolle dabei spielt, neue Materialien für effizientere Solarzellen oder Batterien zu entdecken.

In der Luft- und Raumfahrtindustrie wäre es dank MatterGen einfacher, leichte und widerstandsfähige Baustoffe für Flugzeuge und Raketen zu entwickeln, die Treibstoff und somit Ressourcen sparen.

MatterGen könnte somit – sofern es zum Guten eingesetzt wird – einen erheblichen Beitrag zur Reduzierung des Kohlenstoffausstoßes und zur Nachhaltigkeit in unzähligen Industrien leisten.