Yapay zeka ile atomların hareketi ilk kez görüntülendi

Arizona Eyalet Üniversitesi, Cornell Üniversitesi ve Iowa Üniversitesi’nden bilim insanları, elektron mikroskobunu yapay zeka ile entegre ederek daha önce tespit edilemeyen atomik hareketleri analiz etmeyi başardı. Science dergisinde yayımlanan çalışma, nano ölçekli yapılar üzerindeki değişimleri detaylı şekilde inceleme fırsatı sunuyor.

Elektron mikroskobu (elektron ışınlarıyla çalışan ve çok küçük nesneleri görüntülemeye yarayan cihaz), atom seviyesinde görüntüleme yapabilen bir teknoloji olarak kullanılıyor. Ancak, atomların hızlı hareketleri ve görüntüleme sürecinde oluşan gürültü (istenmeyen parazitler veya görüntüdeki bulanıklık) nedeniyle bu hareketleri net şekilde tespit etmek zorlaşıyor.

Araştırmacılar, yapay zekanın bir alt dalı olan derin öğrenme yöntemini kullanarak, elektron mikroskobu görüntülerini analiz eden bir sinir ağı (öğrenen algoritma) geliştirdi. Bu yöntem, elektron mikroskobu ile elde edilen yüksek hızlı ve gürültülü görüntüleri işleyerek, atomların gerçek konumlarını ve hareketlerini daha net şekilde görselleştirebiliyor.

Bu teknik, malzeme bilimi, ilaç geliştirme ve elektronik alanlarında kullanılabilecek yeni veriler sağlıyor. Katalizörler (kimyasal reaksiyonları hızlandıran maddeler) gibi endüstride yaygın olarak kullanılan nano parçacıkların (metrenin milyarda biri boyutundaki maddeler) atomik düzeyde nasıl davrandığının daha ayrıntılı şekilde incelenmesine olanak tanıyor.

Cornell Üniversitesi’nden Prof. David S. Matteson, geliştirilen yöntemin, nano ölçekli parçacıkların düzenli ve düzensiz hareketleri arasındaki geçişleri analiz etmek için yeni bir istatistiksel yaklaşım sunduğunu belirtti.

Bu yeni görüntüleme yöntemi, nano parçacıkların zaman içinde nasıl değiştiğini göstererek, malzeme dayanıklılığı, kimyasal tepkimeler ve ilaç taşıma sistemleri gibi alanlarda detaylı analizler yapılmasını sağlıyor.

Kaynak: Science