Yapay zeka patlaması artık bir malzeme sorunu haline geliyor. Yapay zeka bilişimi yeni alanlara taşırken, bu altyapının arkasındaki malzemeler üzerinde çalışan algoritmalar kadar kritik hale geliyor. Yarı iletkenler ve veri merkezleri performans, ısı yönetimi, elektrik verimliliği ve güvenilirlik açısından fiziksel sınırlara yaklaşıyor; bu da aynı anda daha fazlasını yapabilen malzemelere yeni talepler yaratıyor. Aynı zamanda yapay zeka, malzeme bilimcilerine olası moleküllerin devasa evreninde arama yapma ve çözümlerin geliştirilmesini hızlandırma konusunda yeni yollar sunuyor.
Syensqo'da baş teknoloji ve inovasyon sorumlusu ve baş Kuzey Amerika sorumlusu Mike Finelli için bu yakınsama, ileri malzemelerin neler sağlayabileceğini dönüştürüyor. "Malzeme açısından yapay zeka artık yarı iletkenleri ve veri merkezlerini fiziksel sınırlarına gerçekten itiyor" diyor.
Yüksek sıcaklık, saflık, elektrik performansı, kimyasal direnç, plazma direnci ve uzun vadeli stabilite gibi gereksinimler birikince malzemeler Finelli'nin "piramidin tepesi" dediği noktaya kayıyor. Yapay zeka inovasyonunu desteklemenin ötesinde, ileri malzemelerin "aslında giderek nelerin mümkün olacağını tanımladığını" savunuyor.
Bu zorluk, yapay zeka artışını besleyen altyapı boyunca yaşanıyor. Syensqo, yüksek voltajlı veri merkezi mimarileri için malzemeler, yarı iletken üretimi için ileri conta malzemeleri ve doğrudan daldırma soğutma için akışkanlar da dahil olmak üzere ısı yönetimi çözümleri geliştiriyor. Bu yeniliklerin bazıları sektör sınırlarını da aşabiliyor. Örneğin elektrikli araçlar için geliştirilen malzemeler, veri merkezlerinde ortaya çıkan daha yüksek voltaj ve enerji yoğunluğu taleplerini karşılamaya yardımcı olabiliyor.
Performans tanımı da değişiyor. Daha fazla müşteri, malzemelerin teknik gereksinimleri karşılamasının yanı sıra çevresel etkiyi azaltmasını bekliyor. "Amacımız performans ile sürdürülebilirlik arasındaki ödünleşmeyi ortadan kaldırmak" diyor Finelli. Bu, sürdürülebilirliği bir malzeme geliştirildikten sonra ek bir gereksinim olarak görmek yerine araştırma sürecinin başında dikkate almak anlamına geliyor.
Yapay zeka bu malzemelerin keşfedilme biçimini de değiştiriyor. Syensqo, milyonlarca potansiyel moleküler kombinasyonu dijital olarak sentelemek, performans ve sürdürülebilirlik özelliklerini tahmin etmek ve bunları laboratuvar testleri için çok daha küçük bir gruba indirmek üzere yapay zeka ajanları kullanıyor. Finelli'ye göre sonuç, bilim insanlarına karmaşık mühendislik problemlerini çözmek için daha fazla zaman tanırken "daha geniş, daha derin ve daha hızlı" ilerleme yeteneği.
Geleceğe bakıldığında Finelli, güçlendirici bir döngü olasılığını görüyor: Yapay zeka, yapay zeka altyapısını iyileştiren malzemelerin geliştirilmesine yardımcı oluyor ve bu da malzeme keşfini hızlandırmak için daha iyi yapay zekayı mümkün kılıyor. Bu geri besleme döngüsü, inovasyon döngüsü yaratabilir ve gelecek teknolojilerin neler başarabileceğinin sınırlarını genişletebilir.
"Hızlandırılmış bir malzeme inovasyon döngüsünün içinde buluyorsunuz kendinizi" diyor Finelli. "Bu beni gerçekten heyecanlandırıyor ve geleceği şekillendirecek teknolojileri geliştirmeye devam etme fırsatı veriyor."
Megan Tatum: MIT Technology Review'den Megan Tatum'la birlikteyim ve bu, iş liderlerinin laboratuvardan pazara çıkan yeni teknolojileri anlamasına yardımcı olan Business Lab.
Yapay zeka gelişiminin kilit unsurlarını saymamız istendiğinde birçoğumuz algoritmaları, veri merkezlerini ya da hatta hesaplama gücünü sıralayabiliriz, ancak performans açısından en az onlar kadar kritik olan, bu inovasyonun her katmanını oluşturan ileri malzemelerdir. Yapay zeka gelişmeye devam ederken yarı iletkenleri ve veri merkezlerini yeni fiziksel sınırlara itiyor ve bu da ileri malzeme sektörünün aynı hızda ilerlemesi için yeni baskı yaratıyor. Ancak ilişki iki yönlü. Sektör bu zorluğa yanıt verirken, yapay zeka aynı zamanda malzeme keşfi ve geliştirme süreçlerini hızlandırmak için güçlü bir araç olarak ortaya çıkıyor ve yeni çözümlerin geliştirme sürelerini önemli ölçüde kısaltıyor.
Size iki kelime: malzeme inovasyonu.
Bugünkü konuğum Syensqo'da baş teknoloji ve inovasyon sorumlusu ve baş Kuzey Amerika sorumlusu Mike Finelli.
Hoş geldiniz, Mike.
Mike Finelli: Teşekkür ederim Megan. Burada olmak güzel.
Megan: Bize katılmanız için çok teşekkürler. Mike, Syensqo hakkında ve ileri malzemelerin geliştirilmesindeki rolünden biraz daha bahsedebilir misiniz diye başlayabilir miyim?
Mike: Kesinlikle. Syensqo özel malzemelerde küresel bir lider. Görevimiz müşterilerin en zor teknoloji sorunlarını çözmelerine yardımcı olmak. Birçok farklı pazara hizmet veriyoruz, ama bunu basitçe şöyle ifade etmeyi seviyorum: Uçuyorsa bizdeyiz. Sürüyorsa bizdeyiz. Sağlık alanında ürünlerimiz her gün kelimenin tam anlamıyla hayat kurtarıyor. Mobil cihazları seviyorsanız, yapay zekayı seviyorsanız, tüm bunların üretimi için gerekli olan ileri yarı iletken çipleri aslında mümkün kılan ürünlerimiz. Rolümüz ileri kimya yoluyla inovasyonu mümkün kılmak. Daha yüksek performans, daha büyük güvenilirlik ve giderek daha sürdürülebilir çözümler sunan malzemeler geliştiriyoruz. Bunu şöyle söyleyebilirim, bu işimizin kalbinde. Aslında adımızda, Syensqo'da. Rakamlarla söylemek gerekirse, yıllık gelirlerimizin %20'si son beş yılda piyasaya sürdüğümüz yeni ürünler ve uygulamalardan geliyor; bu da gerçekten güçlü bir inovasyon motorunun kanıtı.
Megan: Kesinlikle. Ve tarif ettiğiniz gibi, elektronik ve yarı iletkenlere belki de bir vurguyla her türlü farklı sektördesiniz. Bu çalışmadan ve bu sektörlerin nereye gittiğinden biraz daha bahsedebilir misiniz?
Mike: Tabii. Elektronik ve yarı iletkenler, Syensqo için kelimenin tam anlamıyla on yıllardır stratejik pazarlar. Kendimi yaşlandırmak istemem ama şirkette işe başladığım 33 yıl önce yarı iletkenler çalıştığım ilk sektörlerden biriydi. Daha küçük, daha güçlü mobil cihazları mümkün kılmaktan, sektörün daha da küçük profillere ve çiplere ulaşmasına yardımcı olmaya kadar ardışık inovasyon dalgalarını destekledik. Hiper bağlantıyı ilerletmeye yardımcı olduk, giderek daha sofistike yarı iletken üretimini destekledik. Ve bugün yapay zeka çağını ilerletmeye yardımcı oluyoruz.
Sektörün en geniş yüksek performanslı polimer ve ileri malzeme portföylerinden birine sahibiz. Yarı iletken fabrikasyonundan elektronik bileşenlere, akıllı cihazlara ve telekomünikasyona, hatta hiper bağlantıya kadar elektronik değer zincirinin tamamındaki uygulamalara destek veriyoruz. Malzemelerimiz, müşterilerin miniaturizasyon, ısı yönetimi, elektrik performansı, kimyasal direnç, giderek daha yüksek saflıklar ve uzun vadeli güvenilirlik ve sürdürülebilirlik etrafındaki giderek daha zorlu sorunlarını çözmelerine yardımcı oluyor. Ve bugün dünyanın dört bir yanındaki önde gelen yarı iletken üreticileri ve elektronik şirketleriyle çalışıyoruz.
Megan: Harika. Ve son 30 yılda bu sektörlerde devasa evrimler gördük, değindiğiniz gibi.
Mike: Tanrım, evet.
Megan: Ve şimdi yapay zeka yarı iletkenler ve veri merkezleri üzerinde yeni talepler oluşturuyor. Bu, yapıldıkları malzemeler için ne anlama geliyor ve yapay zeka inovasyonu, malzeme bilimi bir çözüm bulduğunda ne ölçüde kısıtlanacak ya da olanak kazanacak?
Mike: Evet, yani kesinlikle haklısınız. Ama yapay zeka, malzeme açısından bakıldığında yarı iletkenleri ve veri merkezlerini gerçekten fiziksel sınırlarına itiyor ve malzemeler bu sürekli ilerlemenin kilit bir unsuru haline geliyor.
Bunu tarif etmeye çalıştığım şekil, bir piramit düşünün, buna performans piramidi diyorum. Piramidin altında ticari malzemeler var, üstünde yüksek performanslı özel malzemeler var. Syensqo'da yaptığımız her şey piramidin tepesinde çalışmak ve daha yeni, daha yüksek performanslı malzemeler sunarak o tepeyi sürekli yükseltmeye çalışmak.
Şimdi biri "Peki bir veri merkezi ya da yarı iletken üretim fabrikası neden ticari alandakine göre özel bir şeye ihtiyaç duysun?" diyebilir. Buna ben "ve, ve, ve" ilkesi diyorum. Sadece oda sıcaklığında masada durup 10 yıl boyunca değişmeden kalabilen bir polimer ya da malzeme gerekiyorsa, bunu yapacak çok sayıda ticari malzeme var ve sorun yok. Gereksinimler eklemeye başladığınız anda, buna "ve, ve, ve" diyorum; yani yüksek sıcaklığa dayanabilen, yüksek saflığa sahip olması gereken, elektrik performansı, kimyasal direnç ve plazma direnci olan ve uzun vadeli stabiliteye sahip olması gereken bir polimer gerekiyorsa, tüm bu "ve"ler piramidin tepesine doğru ilerlemeye başlıyorsunuz.
Yapay zekanın yarı iletkenlerle yaptığı şey, ilerleme hızı nedeniyle yarı iletken çipler ve veri merkezleri için gereksinim sayısının artması, "ve" sayısının artması ve bu da malzemelerin sınırlarını zorlaması. İşte biz oraya giriyoruz. Ve ben gerçekten ileri malzemelerin artık sadece yapay zeka inovasyonunu desteklemediğine inanıyorum, aslında giderek nelerin mümkün olacağını tanımlıyoruz.
Megan: Doğru. Bu çok ilginç. Ve piramidin tepesine odaklanma ve bahsettiğiniz "ve, ve, ve" ilkesiyle bu zorluğa yükselme açısından, şu anda yarattığınız ya da üzerinde çalıştığınız bu piramit tepesi çözümlerinden bir ya da iki örnekten geçebilir misiniz?
Mike: Dediğim gibi odak noktamız daha yüksek performansı mümkün kılmak, ama güvenilirlikten ya da güvenlikten ödün vermeden. İleri polimerler, elastomerler, özel akışkanlar geliştiriyoruz; akışkanlar yağlayıcılar ve ısı transfer akışkanları anlamına geliyor ve bunlar yarı iletken üretim süreci boyunca ve giderek yapay zeka veri merkezi altyapısında da kullanılıyor. Yeni nesil yapay zeka veri merkezleri için özel malzemeler konusundaki çalışmalarımızdan bir örnek, yüksek voltaj mimarileri etrafında yaptığımız çalışma. Veri merkezleri, daha büyük hesaplama gücünü mümkün kılmasının yanı sıra enerji verimliliğini de iyileştirebildiği için yüksek voltaj mimarilerine doğru ilerliyor. Bu, sektörün o segmenti için büyük bir konu ve bu yüksek voltaj mimarileri enerji kayıplarını azalttığı için enerji verimliliğini iyileştirmeye ve veri merkezlerinin çevresel ayak izini düşürmeye yardımcı olabilecek. Ve oraya ulaşmalarına yardımcı olacak yeni malzemeler geliştiriyoruz.
Bir diğer örnek ise yarı iletken fabrikaları ve wafer araçları içinde bulunan yüksek performanslı conta malzemelerimiz. Hayal edebileceğiniz üzere, birçok insan işlem sırasında bir yarı iletkenin nasıl göründüğünü görmüştür. Daha sonra bilgisayara giden minik çiplere bölünen büyük bir silikon disk. Ama bu wafer, çok aşırı bir ortama sahip dev bir odaya konuyor; agresif plazmalar, reaktif kimyasallar ve daha yüksek ve daha yüksek performanslı malzemelere ihtiyaç var. O gazları içeride tutmak için o odanın etrafındaki tüm contalar o ortama dayanabilmek zorunda. Ve biz bunu geliştiriyoruz ve sınırları zorluyoruz. Daha yüksek sıcaklıklar, daha agresif ortam, daha düşük gaz salınımı ve saflık istiyorlar. Ve bu endüstri için bir sonraki çipin geliştirilip endüstriyel olarak üretilmesini sağlamak üzere bunu geliştiriyoruz.
Megan: Bir şeyde conta gibi bir şeye pek düşünülmeyeceği o kadar ilginç ki. Tarif ettiğiniz gibi performans açısından kesinlikle kritik. Ve bu çözümleri geliştirirken, farklı pazarlara da baktığınızı ve belki birden fazla alanda uygulanabilir olanı gördüğünüzü anlıyorum ve bu otomotiv sektörü ile veri merkezleri arasındaki örtüşmeyi de içeriyor, anladığım kadarıyla. Bunun hakkında biraz daha anlatabilir misiniz?
Mike: Daha önce de belirttiğim gibi veri merkezleri yüksek voltaj mimarilerine kayıyor. Bu, daha enerji verimli olabilen yeni nesil veri merkezi, ama daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip. Güç yoğunluğu artıyor, bu da sıcaklıkları artırıyor. Ve orada karşılaşacağımız birçok malzeme zorluğunu elektrikli araçlarda otomotiv endüstrisi için zaten geliştirdik. Bir uygulama örneği vereyim. Elektrikli bir aracı düşünün. Elektrikli araçtaki güç merkezi artık motor değil, batarya. Tüm enerji orada bulunuyor. Ve yüz kilowatt enerji koyduğunuzda, bunu kablolar ve dedikleri gibi bus barlar üzerinden elektrik motoruna sürüyorsunuz, o arabayı oldukça hızlı bir şekilde saatte 60 mile çıkarmalısınız. Sıcaklıkları dramatik şekilde artıran devasa miktarda enerji sürüyorsunuz.
Ve tüm elektrik bağlantıları bu bus barlarda, tüm bağlantılar için aralarında bakır bulunan yalıtkan bir polimer var. Bu, oldukça hızlı gelebilecek o sıcaklık artışına dayanmak zorunda. Orada yeni malzemeler geliştirdik ve bu malzemeler daha yüksek voltaj ve daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip olacakları veri merkezlerine aktarılabilir olacak.
