La inteligencia artificial (IA) ha transformado la forma en que enfrentamos los desafíos globales, extendiendo su utilidad más allá de las tareas cotidianas, como solicitar recetas o resolver dudas. En laboratorios, centros tecnológicos e industrias de todo el mundo, se están utilizando estas herramientas para abordar problemas fundamentales como la generación eficiente de energía, la reducción de emisiones en el transporte y el diseño de materiales sostenibles.
Uno de los grandes retos en la transición hacia una energía más limpia es identificar materiales que puedan soportar condiciones extremas. Un ejemplo es la energía solar de concentración, que almacena calor en sales fundidas para generar electricidad incluso en ausencia de sol. Actualmente, se emplean sales de nitratos que operan hasta 560 °C, pero investigaciones apuntan a cloruros fundidos capaces de levantar esa temperatura a 780 °C. Sin embargo, a esas temperaturas, la corrosividad de estos materiales plantea desafíos para los metales convencionales, que no pueden resistir largos periodos de exposición.
La aeronáutica enfrenta un reto similar: las turbinas de avión funcionan a temperaturas que pueden superar los 1,000 °C para maximizar la eficiencia y reducir consumos, lo que requiere metales capaces de soportar tales condiciones sin deformarse ni oxidarse. Este contexto demanda urgentemente el desarrollo de nuevos materiales, particularmente las aleaciones de alta entropía, que han revolucionado la metalurgia desde 2004. Estas aleaciones combinan cinco o más elementos en proporciones similares, permitiendo una variedad casi infinita de diseños que ofrecen propiedades tales como alta resistencia a altas temperaturas y una notable resistencia a la corrosión.
La IA juega un papel crucial en este proceso al evaluar millones de composiciones de materiales de forma rápida, identificando las opciones más prometedoras y acelerando el desarrollo de nuevos productos. Por ejemplo, para buscar materiales que resistan los cloruros fundidos a 780 °C, o para mantener la resistencia en turbinas a más de 1,000 °C, la IA puede identificar los candidatos más viables entre las distintas posibilidades.
El sector de las baterías también se enfrenta a importantes retos relacionados con la sostenibilidad, ya que la electrificación del transporte y el almacenamiento energético dependen de materiales críticos como el litio, el cobalto y el níquel. Sin embargo, la cadena de suministro de estos materiales está fuertemente concentrada, con China dominando el proceso de refinado a nivel global. Esta dependencia limita la autonomía tecnológica en regiones como Europa y genera vulnerabilidades ante tensiones geopolíticas. Por ello, la innovación en materiales que reduzcan o eliminen la necesidad de estos elementos se ha vuelto una prioridad tanto científica como industrial.
Un enfoque prometedor en el diseño de nuevos materiales es el design-driven discovery. A diferencia de la lógica tradicional, que comienza con un material existente y analiza sus propiedades, este enfoque parte de las necesidades específicas de propiedades. Por ejemplo, al buscar una aleación para paneles solares que resista a 780 °C, se definen primero las características necesarias y luego se buscan las combinaciones químicas que las cumplan.
Diseñar con IA no implica simplemente presionar un botón. La eficacia de estos modelos depende en gran medida de la calidad de los datos disponibles, por lo que la generación de información fiable y el estandarizado de bases de datos son esenciales. En ausencia de datos experimentales, se recurre a la simulación computacional, que permite anticipar cómo se comportarían los materiales bajo determinadas condiciones, alimentando así los algoritmos de IA y facilitando el desarrollo de nuevos productos.
Como resultado de avances en química y física, la inteligencia artificial se erige como una herramienta estratégica en la búsqueda de materiales alternativos más respetuosos con el medio ambiente. La capacidad de la IA para explorar y analizar el vasto espacio de combinaciones posibles promete revolucionar el desarrollo de materiales en un contexto donde la sostenibilidad es imperativa.
La información expuesta es representativa del conocimiento disponible hasta la fecha de su publicación original (2025-08-24).
Gracias por leer Columna Digital, puedes seguirnos en Facebook, Twitter, Instagram o visitar nuestra página oficial. No olvides comentar sobre este articulo directamente en la parte inferior de esta página, tu comentario es muy importante para nuestra área de redacción y nuestros lectores.
