Uma equipe de pesquisa da Universidade de Munique, na Alemanha, desenvolveu uma nova plataforma de design de materiais chamada "Synthesizer". Essa plataforma integra síntese química automatizada, caracterização de alto rendimento e modelagem orientada por dados, com o objetivo de controlar o crescimento de nanocristais com precisão sem precedentes, criando assim materiais com propriedades ópticas personalizadas. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Advanced Materials.
Desenvolvida pelo Professor Alexander Urban e sua equipe, a plataforma se destaca por ser o primeiro sistema aberto e modular a integrar síntese automatizada, caracterização óptica de alto rendimento e derivação de regras de design auxiliada por IA. O Professor Urban afirmou: "Agora, podemos construir as propriedades dos materiais parâmetro por parâmetro, como compor uma melodia". A plataforma pode gerar e caracterizar automaticamente diversos nanocristais de perovskita de haleto, enquanto aprende simultaneamente a correspondência entre combinações químicas e propriedades ópticas do material por meio de modelos de IA.
As propriedades ópticas das perovskitas de haleto, como cor de emissão, brilho e largura espectral de emissão, afetam diretamente suas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, como diodos emissores de luz, células solares e sensores. "Mesmo pequenas diferenças no tamanho, forma e estrutura dos nanocristais podem afetar suas propriedades de luminescência, tornando o controle preciso crucial para o desenvolvimento de materiais personalizados para aplicações específicas", observa Nina Henk, primeira autora do artigo e pesquisadora de doutorado.
Embora inicialmente desenvolvida para perovskitas de haleto, o design aberto, flexível e escalável da plataforma a torna aplicável, em princípio, a outros sistemas de materiais. Os pesquisadores podem usar essa plataforma para automatizar o processo de síntese, gerar rapidamente conjuntos de dados de alta qualidade e derivar regras de design específicas a partir desses conjuntos de dados usando modelos de inteligência artificial. A equipe disponibilizou essa plataforma como uma ferramenta modular e gratuita.
"Nosso objetivo é acelerar a pesquisa de materiais e alcançar uma previsão de desempenho precisa", enfatiza o Professor Urban. "Isso ajudará a fabricar cristais com propriedades ópticas e físicas específicas, impulsionando ainda mais a optoeletrônica e a fotônica." Atualmente, a equipe está trabalhando para integrar essa plataforma de síntese aos processos de rotina em laboratório, e seu projeto é compatível com os sistemas de síntese automatizados existentes.
