Altrove sử dụng mô hình AI và tự động hóa phòng thí nghiệm để tạo ra vật liệu mới

Suốt vài năm qua, sự đổi mới trong việc phát triển vật liệu mới đã tăng tốc. Và một startup mới của Pháp có tên Altrove dự định đóng vai trò trong chu kỳ đổi mới này. Startup công nghệ sâu đã có được 3,7 triệu euro (khoảng 4 triệu USD với tỷ giá hối đoái hiện tại).

Nếu bạn quan tâm đến việc phát triển vật liệu mới, bạn có thể đã nhận thấy rằng một số nhóm đã chia sẻ những bước tiến quan trọng với cộng đồng nghiên cứu khi nói đến dự đoán vật liệu.

"Lịch sử, trong suốt 50 năm qua, R&D để tìm ra vật liệu mới đã tiến triển một cách rất chậm chạp," Thibaud Martin,  co-founder và CEO của Altrove, cho biết với TechCrunch. Có nhiều chướng ngại. Và một khâu quan trọng là điểm xuất phát - làm sao bạn có thể dự đoán liệu vật liệu được tạo ra từ một số ít nguyên tố có thể tồn tại lý thuyết?

Khi bạn kết hợp hai nguyên tố hóa học khác nhau, có hàng chục nghìn khả năng. Khi bạn muốn làm việc với ba nguyên tố khác nhau, có hàng chục ngàn kết hợp. Với bốn nguyên tố, bạn sẽ có triệu khả năng.

Các nhóm làm việc cho DeepMind, Microsoft, Meta hoặc Orbital Materials đã phát triển mô hình trí tuệ nhân tạo để vượt qua hạn chế tính toán và dự đoán các vật liệu mới có thể tồn tại trong tình trạng ổn định. "Các vật liệu ổn định hơn đã được dự đoán trong 9 tháng qua nhiều hơn so với 49 năm trước," Martin nói.

Nhưng giải quyết chướng ngại này chỉ là một phần của bài toán. Biết vật liệu mới có thể tồn tại không đủ khi làm vật liệu mới. Bạn phải đưa ra công thức.

"Một công thức không chỉ là về việc bạn kết hợp những điều với nhau. Nó cũng liên quan đến tỉ lệ, ở nhiệt độ nào, theo thứ tự nào, trong bao lâu. Vì vậy có rất nhiều yếu tố, rất nhiều biến trong việc bạn tạo ra vật liệu mới," Martin nói.

Altrove tập trung vào vật liệu không hữu cơ và bắt đầu với các nguyên tố thiếc lang. Có cơ hội thị trường ở đây với các nguyên tử thiếc lang vì chúng rất khó khăn để tìm nguồn cung, giá thay đổi rất nhiều và chúng thường đến từ Trung Quốc. Nhiều công ty cố gắng phụ thuộc ít hơn vào Trung Quốc như một phần của chuỗi cung ứng của mình để tránh những không chắc chắn về quy định.

Tạo ra một vòng lặp lặp tự động hóa

Công ty không phải phát minh vật liệu mới từ đầu nhưng nó chọn các ứng cử viên thú vị từ tất cả các vật liệu mới đã được dự đoán. Altrove sau đó sử dụng mô hình AI riêng để tạo ra công thức tiềm năng cho những vật liệu này.

Hiện tại, công ty kiểm tra từng công thức một và tạo ra một mẫu nhỏ của từng vật liệu. Sau đó, Altrove đã phát triển công nghệ đặc quyền sử dụng một máy đo hồng ngoại phát xạ X để hiểu xem vật liệu đầu ra có hoạt động như mong muốn hay không.

"Nghe có vẻ rất bình thường nhưng thực sự rất phức tạp để kiểm tra xem bạn đã làm gì và hiểu lý do tại sao. Trong hầu hết trường hợp, những gì bạn đã làm không phải chính xác là bạn đang tìm kiếm từ đầu," Martin nói.

Đây là nơi mà Altrove tỏa sáng vì cùng sáng lập và CTO của công ty, Joonathan Laulainen có bằng Tiến sĩ về khoa học vật liệu và là một chuyên gia về phân tích. Startup sở hữu sở hữu trí tuệ liên quan đến phân tích.

Học từ bước phân tích để cải thiện công thức của bạn là yếu tố quan trọng khi đi đến việc tạo ra vật liệu mới. Đó là lý do tại sao Altrove muốn tự động hóa phòng thí nghiệm của mình để có thể kiểm tra nhiều công thức cùng một lúc và tăng tốc vòng lặp phản hồi.

"Chúng tôi muốn xây dựng phương pháp xử lý lượng lớn đầu tiên. Nói cách khác, chỉ dự đoán sẽ không đưa bạn đến 30% đến việc có một vật liệu thực sự có thể được sử dụng công nghiệp. 70% còn lại liên quan đến vòng lặp thực tế. Đó là lý do tại sao có phòng thí nghiệm tự động là quan trọng như vậy vì bạn tăng cường lượng thông qua và bạn có thể song song hóa nhiều thí nghiệm hơn," Martin nói.

Altrove xác định bản thân mình là một công ty kỹ thuật phần cứng kích hoạt bởi trí tuệ nhân tạo. Nó cho rằng sẽ bán giấy phép cho các vật liệu mới được sản xuất hoặc tự sản xuất những vật liệu đó với các đối tác bên thứ ba. Công ty đã huy động được 3,7 triệu euro trong một vòng gọi vốn do Contrarian Ventures dẫn đầu với Emblem cũng tham gia. Một số thiên thần kinh doanh cũng đầu tư vào startup này, như Thomas Clozel (CEO của Owkin), Julien Chaumond (CTO của Hugging Face) và Nikolaj Deichmann (người sáng lập 3Shape).

Startup lấy cảm hứng từ các công ty sinh học đã chuyển sang sử dụng trí tuệ nhân tạo để tìm ra thuốc và liệu pháp mới - nhưng lần này cho vật liệu mới. Altrove dự định xây dựng phòng thí nghiệm tự động hóa của mình vào cuối năm và bán tài sản đầu tiên trong vòng 18 tháng tới.