Sztuczna inteligencja i obliczenia kwantowe pomogą w usuwaniu mikroplastiku
Zespół naukowców z Cornell University zaprezentował przełomowe badanie, w którym połączono potencjał obliczeń kwantowych i sztucznej inteligencji w celu projektowania peptydów zdolnych do wychwytywania i rozkładania mikroplastiku. Mikroplastiki, będące coraz większym zagrożeniem dla ekosystemów i zdrowia człowieka, mogą być teraz efektywniej neutralizowane dzięki nowatorskiemu podejściu wykorzystującemu zaawansowane technologie. Nowo opracowane peptydy wiążą się z powierzchnią tworzyw sztucznych, umożliwiając ich chemiczny rozkład.
Kluczowym elementem badania była integracja generatywnych modeli sztucznej inteligencji z technikami obliczeń kwantowych. Modele AI przewidują właściwości peptydów, natomiast algorytmy kwantowe optymalizują ich strukturę pod kątem określonych typów plastiku, takich jak PET. Dzięki temu możliwe było przyspieszenie odkrywania nowych sekwencji aminokwasów, które wcześniej wymagałyby żmudnych i czasochłonnych eksperymentów.
Uzyskane wyniki wskazują na peptydy, które są skuteczne w wiązaniu i rozkładaniu politereftalanu etylenu (PET), a jednocześnie pozostają przyjazne środowisku dzięki rozpuszczalności w wodzie. Potencjał praktycznego wykorzystania tej technologii został potwierdzony w symulacjach dynamiki molekularnej. Może to w przyszłości znaleźć zastosowanie w oczyszczaniu wody, bioczujnikach mikroplastiku czy mikroorganizmach zdolnych do degradacji plastiku.
W kolejnych etapach badacze skoncentrują się na testach laboratoryjnych i terenowych oraz dalszym udoskonalaniu metod obliczeniowych. Jak podkreśla Fengqi You, platforma została zaprojektowana tak, aby korzystać z obecnych możliwości obliczeń kwantowych, z myślą o ich przyszłym rozwoju, co czyni to rozwiązanie jeszcze bardziej obiecującym w walce z zanieczyszczeniem plastikiem.
Źródło: Cornell University
Czytaj też: Nowy ogromny teleskop ruszy niebawem do Chile
Grafika tytułowa: Mohamed Nohassi / Unsplash
