Um modelo generativo para o design de materiais inorgânicos

O design de materiais funcionais com propriedades desejadas é essencial para impulsionar avanços tecnológicos em áreas como armazenamento de energia, catálise e captura de carbono. Modelos generativos aceleram o design de materiais gerando diretamente novos materiais dados os limites de propriedades desejadas, mas os métodos atuais têm uma baixa taxa de sucesso em propor cristais estáveis ou podem satisfazer apenas um conjunto limitado de restrições de propriedades. Aqui apresentamos o MatterGen, um modelo que gera materiais inorgânicos estáveis e diversificados em toda a tabela periódica e que pode ser ajustado para direcionar a geração em direção a uma ampla gama de restrições de propriedades. Em comparação com modelos generativos anteriores, as estruturas produzidas pelo MatterGen têm mais de duas vezes mais probabilidade de serem novas e estáveis, e mais de dez vezes mais próximas do mínimo local de energia. Após o ajuste fino, o MatterGen gera com sucesso materiais estáveis e novos com química, simetria e propriedades mecânicas, eletrônicas e magnéticas desejadas. Como prova de conceito, sintetizamos uma das estruturas geradas e medimos seu valor de propriedade para estar dentro de 20% do nosso alvo. Acreditamos que a qualidade dos materiais gerados e a amplitude das capacidades do MatterGen representam um avanço importante para a criação de um modelo generativo fundamental para o design de materiais.