Danh sách IBM 5-trong-5 năm nay được đưa ra tại tại kỳ họp thứ 75 Đại hội đồng Liên hợp quốc trực tuyến lần đầu tiên, thể hiện tầm nhìn của các nhà khoa học IBM: Sử dụng công nghệ để tái phát minh, khám phá những thiết kế mới và các vật liệu mới để tìm ra các giải pháp bền vững hơn cho các vấn đề hàng ngày của toàn cầu.

Dự báo 5-trong-5 của năm 2020 xoay quanh tính cấp thiết của khoa học và nhu cầu quan trọng để triển khai tư duy khoa học ở mọi quy mô:

CO2 từ thảm họa trở nên hữu ích

Khí CO2 vốn có hại cho môi trường và con người sẽ được thu thập từ không khí và chuyển hóa thành loại hữu ích nhằm giảm thiểu biến đổi khí hậu.

Các nhà nghiên cứu IBM đang làm việc trên một nền tảng phát triển vật liệu bền vững để khai thác CO2 làm nguyên liệu thô để tổng hợp các vật liệu mới dựa trên CO2 cho phép phục hồi và tái sử dụng

Trong 5 năm tới, việc thu thập và tái sử dụng CO2 sẽ đủ hiệu quả trên quy mô toàn cầu, từ đó có thể giảm đáng kể mức độ CO2 độc hại trong khí quyển và cuối cùng là làm chậm sự thay đổi khí hậu.

Nitơ trong đất thành phân bón

Các nhà khoa học IBM đã thiết kế cách tiếp cận mới, trong đó AI là thành phần quan trọng trong toàn bộ quá trình khám phá vật liệu. Kể từ đầu năm nay, họ đã ứng dụng đám mây RoboRXN để tổng hợp vật liệu thu giữ carbon, chất cản quang và kháng virus. Nó sẽ sớm đi vào hoạt động để tạo ra nguyên liệu cố định nitơ.

IBM xem đây là “mô hình hóa mẹ thiên nhiên” để nuôi sống dân số toàn cầu. Các nhà nghiên cứu IBM sẽ tái tạo khả năng chuyển đổi nitơ trong đất tự nhiên thành phân bón giàu nitrat để cung cấp cho thế giới đang phát triển, đồng thời giảm tác động xấu lên môi trường của phân bón.

Giải pháp sáng tạo của IBM sẽ cố định nitơ ở quy mô bền vững và giúp nuôi sống dân số đang tăng nhanh trên thế giới.

Pin an toàn nhờ sự hỗ trợ của AI và điện toán lượng tử

Nghiên cứu của IBM được sử dụng để đo hiệu suất của một loại pin không chứa coban và niken.

 

Các loại pin sẽ được tái thiết kế bằng các vật liệu mới, an toàn và thân thiện hơn với môi trường, có khả năng tái tạo năng lượng điện và phát triển giao thông bền vững. Các nhà khoa học IBM tính toán việc sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và điện toán lượng tử phục vụ cho việc chế tạo pin bằng vật liệu an toàn và hiệu quả hơn để cải thiện hiệu suất.

Nhóm nghiên cứu IBM đã phát triển một loại pin không chứa coban và niken và chỉ ra rằng pin có thể có mật độ năng lượng cao hơn, khả năng bắt nhiệt thấp hơn và thời gian sạc nhanh hơn nhiều so với pin Li-ion thông thường.

Bán dẫn bền vững

Máy tính lượng tử và sự hội tụ của các công nghệ mới nổi cho phép cho phép các nhà khoa học IBM mô phỏng các phân tử phức tạp, dự đoán chính xác và nhanh chóng kết quả của các phản ứng hóa học, giúp khám phá ra các lớp vật liệu hoàn toàn mới.

Tấm thử nghiệm với bóng bán dẫn nano silicon 5nm tại tổ hợp NanoTech thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật nano ở New York, nơi sản xuất chất bán dẫn và sử dụng vật liệu quang điện tử. 

 

Trong năm năm tới, IBM sẽ đẩy mạnh sản xuất vật liệu theo phương châm “vật liệu bền vững, sản phẩm bền vững, hành tinh bền vững”. Điều này cho phép các nhà sản xuất chất bán dẫn cải thiện tính bền vững cho sản phẩm.  

Các nhà khoa học IBM nhắm áp dụng cách tiếp cận mới trong thiết kế vật liệu để hỗ trợ ngành công nghệ tạo ra các vật liệu bền vững nhanh hơn, từ đó có thể sản xuất chất bán dẫn và thiết bị điện tử thân thiện hơn với môi trường.

Phản ứng nhanh chóng với virus

Sự kết hợp giữa trí tuệ nhân tạo, phân tích và xử lý dữ liệu có thể giúp nghiên cứu nhanh chóng các bằng chứng y tế trong thế giới thực, học hỏi từ quá khứ để đề xuất các loại thuốc và vaccine mới, đồng thời tăng tốc các thử nghiệm lâm sàng.

Trong tương lai, những công cụ này có thể được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, trở thành một trong những phương tiện có thể có phản ứng nhanh, hỗ trợ các bác sĩ và nhân viên tuyến đầu trong việc chống lại các loại virus mới đe dọa tính mạng con người trên quy mô lớn hơn hiện tại.