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UDC利用AI平台研发OLED发光材料

CINNO Research产业资讯,为助力液冷数据中心、高分辨率数字显示器和长续航电池等未来技术发展,科学家们正致力于寻找在能耗、耐用性和效能等方面经过优化的新型化学物质与材料。


英伟达全息扫描(Holoscan)技术推动实时纳米成像领域取得突破,英伟达炼金术(ALCHEMI)平台则加速先进材料与冷却技术的研发进程


在圣路易斯举行的 SC25 大会上,英伟达发布了全新的加速数据处理流程和人工智能微服务,这些技术正在推动化学与材料科学领域的发展,为航空航天、能源和制造业等行业提供潜在应用支持。

英伟达展台的一项演示展示了美国能源部布鲁克海文国家实验室的研究成果,该实验室利用英伟达 Holoscan 人工智能传感器处理平台,实现了低于 10 纳米分辨率的材料可视化。

另一项演示重点介绍了即将登陆英伟达 NIM 的两款微服务,它们将为批量构象搜索和批量分子动力学提供高效、高通量的模拟能力 —— 这两项流程是在原子层面预测和模拟材料特性的关键。这两款 NIM 微服务是英伟达 ALCHEMI 的一部分,该平台是一套面向化学与材料科学领域的微服务和工具包。

日本能源企业 ENEOS 和美国新泽西州 OLED 显示技术公司环球显示(Universal Display Corporation)均为英伟达 ALCHEMI NIM 微服务的早期访问用户。

布鲁克海文国家实验室借助英伟达Holoscan加速纳米级成像

布鲁克海文国家实验室正通过国家同步辐射光源 II(NSLS-II)推动材料科学研究。该设施拥有数十条光束线,科学家可借助强大的 X 射线源研究材料特性。

NSLS-II 能够以纳米分辨率对电池、微电子和纳米颗粒超晶格等复杂材料系统进行成像。这些实验会产生海量数据,必须通过先进的计算方法处理后,科学家才能从中提取有价值的见解。

NSLS-II 的研究人员正利用英伟达 Holoscan 平台,对数据流进行高带宽、高通量的实时边缘处理。Holoscan 加速的处理流程让研究人员能够在实验中获得近乎即时的反馈,从而更高效地开展成像工作流。

“通过与英伟达合作将 Holoscan 整合到我们的流程中,现在进行扫描时就能立即看到结果,无需等待每次扫描完成,”NSLS-II 硬 X 射线纳米探针光束线首席科学家闫汉飞(Hanfei Yan,音译)表示,“这种能力让我们能够实时识别感兴趣的区域,并在测量过程中观察特性的演变,这对实验决策至关重要。”

提高图像处理效率不仅能为研究人员节省时间,还能优化 NSLS-II 等昂贵仪器的运行成本。

“如果能更高效地开展实验,我们就能为更多用户提供支持,进而开展更多科学研究,”NSLS-II 数据工程组负责人丹尼尔艾伦(Daniel Allan)表示,“我们还看到了将该流程用于人工智能辅助操作的潜力 —— 整合用于成像任务和控制的人工智能模型,实现自主实验。”

ENEOS 在浸没式冷却液与能源转换催化剂领域实现创新

ENEOS 正将英伟达 ALCHEMI NIM 微服务应用于两大关键能源领域:为下一代数据中心寻找新型浸没式冷却液体,以及识别可用于氢燃料生产等过程的催化剂。

英伟达 ALCHEMI NIM 的构象搜索和分子动力学微服务,让 ENEOS 的科学家能够通过计算实验预筛选分子候选物,缩小选择范围,仅对最具潜力的材料进行实际实验测试。这种优化不仅节省了研发成本,还加速了商业化进程。

通过采用 ALCHEMI 平台,该团队在几周内就能评估约 1000 万种浸没式液体候选物和 1 亿种析氧反应候选物 —— 这一数量至少是以往方法的 10 倍。

“我们以前从未考虑过进行千万到亿级规模的搜索,但英伟达 ALCHEMI 让大规模采样变得异常容易,还能获得更符合物理实际的结果,”ENEOS 控股公司人工智能创新部门总经理伊吹健(Takeshi Ibuka,音译)表示,“由于计算速度极快,我们可以将更多时间用于高效分析结果,而非单纯执行计算任务。”



环球显示公司推动下一代 OLED 屏幕发展

环球显示公司(UDC)致力于发明、开发节能型有机发光二极管(OLED)材料并实现商业化,这些材料广泛应用于手表、智能手机、笔记本电脑、显示器、电视、汽车和虚拟现实设备等日常产品的显示屏中。

借助英伟达 ALCHEMI 平台,UDC 的科学家正预测潜在新型 OLED 材料的特性,以研发性能更优、能效更高、色彩调节更精准的显示屏。

寻找合适的 OLED 材料需要探索海量可能性:UDC 可为 OLED 研发的潜在分子数量极为庞大,约达 10 的 100 次方。通过 ALCHEMI NIM 的人工智能加速构象搜索微服务,UDC 评估数十亿种候选分子的速度比传统计算方法快了多达 10000 倍。

“早期,我们的研究依赖传统 CPU 设备,这限制了我们在特定时间内的探索范围,迫使我们凭借专业知识和化学直觉优先关注最具潜力的化学领域,”UDC 执行副总裁兼首席技术官朱莉布朗(Julie Brown)表示。

“通过将 GPU 加速计算、英伟达 ALCHEMI 与我们的内部专业知识相结合,我们彻底改变了材料发现的规模和速度,” 布朗表示,“这让我们能够发掘更多机遇,以前所未有的速度加速新型材料的研发。”

在初步搜索中发现的最具潜力的化合物,接下来会通过 ALCHEMI NIM 的分子动力学微服务进行模拟,单次模拟速度可提升高达 10 倍。通过在多个英伟达 GPU 上并行运行工作负载,UDC 团队进一步提升了效率,将模拟时间从数天缩短至数秒。

UDC 正将英伟达 ALCHEMI NIM 微服务应用于多个研究项目,包括开发蓝色磷光 OLED 材料,这类材料有望显著提升能效和器件性能。

“英伟达 ALCHEMI 微服务消除了我们对容量和吞吐量限制的担忧,并能为新化学物质提供即时反馈,让科学家们拥有更多创造力,” 布朗表示,“通过与英伟达的合作,我们能够放大科学见解的影响力,大幅加快新型材料的发现和开发速度。这些努力不仅突破了 OLED 的性能边界,更为全球更可持续、更节能的显示屏奠定了基础。”

英伟达 ALCHEMI 是英伟达 150 多个 CUDA-X 库和框架之一,这些工具正在加速科学与工程领域的实际问题解决进程。



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(来源:CINNO)

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