A medida que crece su adopción, se está configurando un conjunto diverso de estrategias, con empresas líderes que ya están comercializando materiales diseñados con inteligencia artificial y redefiniendo lo que es posible en I+D.
Se prevé que los ingresos de los proveedores de servicios de informática de materiales alcancen en 2035 una sólida tasa compuesta de crecimiento anual del 9,0 %. El informe también examina el impacto transformador del auge actual de la inteligencia artificial y destaca numerosos proyectos pioneros en el campo de la ciencia de los materiales. Además, desmitifica las tecnologías subyacentes que impulsan esta transformación digital en I+D, ofreciendo a los lectores una visión clara del futuro de la innovación en materiales inteligentes.
¿Qué es la informática de materiales?
En esencia, la informática de materiales aprovecha las potentes infraestructuras de datos y las técnicas de aprendizaje automático para acelerar el diseño, el descubrimiento y la optimización del procesamiento de los materiales. Al integrar métodos basados en datos en todo el proceso de I+D, desde la generación de hipótesis hasta la adquisición de datos, el análisis y la extracción de conocimientos, la informática de materiales está transformando los flujos de trabajo tradicionales y permitiendo una innovación más inteligente y rápida.
Más allá de predecir las propiedades de los materiales, la informática de materiales permite el diseño inverso: partir de un conjunto de propiedades deseadas y trabajar hacia atrás para diseñar el material ideal. Este cambio reduce drásticamente los largos procesos de prueba y error que han dominado históricamente el desarrollo de materiales, haciendo que el descubrimiento sea más rápido, más barato y más específico que nunca.
Sin embargo, la informática de materiales presenta retos únicos en comparación con otros sectores impulsados por la IA, como los vehículos autónomos o las redes sociales. Los conjuntos de datos suelen ser escasos, de alta dimensión, sesgados y ruidosos, lo que exige conocimientos especializados en el ámbito para poder aprovechar todo su valor. Los enfoques exitosos tienden un puente entre los científicos de materiales y los científicos de datos, combinando un profundo conocimiento de la materia con análisis avanzados. Cuando se integra adecuadamente, la informática de materiales se convierte en un facilitador esencial, acelerando la I+D y mejorando el impacto de los conocimientos de los expertos en todo el proceso de innovación.
¿Cuál será la situación del sector en 2025?
En los últimos años, la conciencia de la necesidad de la transformación digital en I+D ha acelerado la adopción de procesos de informática de materiales por parte de los actores de la industria de los materiales, desde las empresas emergentes hasta los gigantes establecidos. La necesidad de métodos basados en datos se está imponiendo en la industria de los materiales. Prácticamente todos los principales actores del sector parecen haber apostado por la informática de materiales de alguna manera, ya sea mediante la contratación de servicios externos, la participación en consorcios o el desarrollo de programas internos.
Con el auge de la IA en 2023, el interés por la informática de materiales no ha hecho más que aumentar. Los actores del sector han declarado a IDTechEx durante las entrevistas para su informe que, mientras que en el pasado la adopción solía venir de abajo hacia arriba dentro de las organizaciones, ahora el impulso proviene cada vez más de los ejecutivos deseosos de demostrar el impacto de la IA en sus negocios.
En lo que va de 2024 y 2025, han aparecido nuevos actores impresionantes. La startup berlinesa Dunia Innovations, que se centra en el descubrimiento de materiales mediante el aprendizaje automático basado en la física y la automatización de laboratorios, salió a la luz el pasado mes de octubre con una financiación de 11,5 millones de dólares. Este mes de marzo, Lila Sciences, una nueva empresa de capital riesgo biotecnológico con sede en Cambridge, Massachusetts, Flagship Pioneering, anunció una inversión inicial de 200 millones de dólares para construir su «plataforma de superinteligencia científica y laboratorios totalmente autónomos para las ciencias de la vida, la química y los materiales». Cabe destacar que tanto Dunia como Lila han mostrado un gran interés por la catálisis heterogénea para aplicaciones como la producción de hidrógeno verde, lo que pone de relieve el potencial de la informática de materiales para influir en el desarrollo sostenible.
Las actividades de informática de materiales de las grandes empresas tecnológicas han cobrado mayor protagonismo desde 2023. Azure Quantum Elements de Microsoft, que utiliza la selección mediante IA y simulaciones aceleradas de la teoría del funcional de la densidad para el desarrollo de materiales, ha visto cómo se publicaban más casos de uso en distintos campos de los materiales con empresas como Johnson Matthew, AkzoNobel y Unilever. El equipo de investigación fundamental en IA de Meta también puso a disposición del público en 2024 un enorme conjunto de datos de 110 millones de puntos sobre materiales inorgánicos, con la esperanza de fomentar proyectos de descubrimiento de materiales para aplicaciones como los combustibles sostenibles y los dispositivos de RA. En los próximos cinco años, los mayores retos para los proveedores especializados en informática de materiales establecidos parecen ser el creciente interés por los materiales de las grandes empresas tecnológicas y de IA, así como el desarrollo interno de plataformas de informática de materiales por parte de las propias empresas de materiales.
Autor: Sam Dale, analista tecnológico sénior de IDTechEx
