Hace poco más de dos décadas, en 2003, el Proyecto Genoma Humano descifró por primera vez el mapa completo del ADN. Quizás el mayor aporte de este enorme logro a la ciencia no fue el descubrimiento en sí, sino la decisión de hacer abierto ese conocimiento, como si de una biblioteca universal se tratara. Cualquiera podía consultarlo y gracias a ello hoy la medicina personalizada, la biotecnología o la farmacología avanzan a una velocidad inimaginable entonces.
Algo similar ocurrió en 2013 con el proyecto Human Brain, cuyo objetivo era mapear el cerebro humano e integrar datos y modelos informáticos para comprender uno de los sistemas más complejos de la naturaleza. Además de los resultados concretos, lo más valioso de este proyecto es la creación de plataformas abiertas donde investigadores de todo el mundo puedan trabajar de forma común.
Ambas iniciativas nacieron de una idea simple pero poderosa: la ciencia avanza más rápido cuando los datos están abiertos y compartidos. No se trata sólo de resolver un problema particular, sino de construir una infraestructura de conocimiento que transforme la investigación en su conjunto.
Un mundo por descubrir
En línea con esta filosofía, en 2011 se lanzó el Proyecto Materiales, desarrollado en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley con financiación del Departamento de Energía de Estados Unidos. Su ambición era comparable a la del genoma: crear un mapa material universal, conocido como "genoma de la materia".
¿Pero no conocemos ya todos los materiales importantes? La respuesta es sorprendente: no, ni de cerca. Hoy en día dependemos de varios miles de materiales, como el acero para la construcción, el aluminio para los aviones, el silicio para los ordenadores o el plástico para los embalajes. Pero las posibles combinaciones entre los elementos de la tabla periódica se cuentan por millones. Y la gran mayoría nunca ha sido sintetizada ni estudiada. Entre ellos podrían estar ocultos superconductores a temperatura ambiente, compuestos ultraligeros o aleaciones (mezcla de dos o más elementos de los cuales al menos uno es un metal) que son prácticamente indestructibles.
Durante décadas, esta información ha estado dispersa en artículos científicos, bases de datos privadas o cuadernos de laboratorio. Obtener datos fiables sobre la estabilidad de un compuesto o sus propiedades electrónicas, magnéticas o mecánicas podría requerir años de trabajo experimental y enormes gastos. Para cambiar esa dinámica nació la plataforma del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en Berkeley, cuyo propósito es crear una biblioteca de materiales abierta y accesible.
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Ejemplos de compuestos con propiedades sorprendentes
Gracias al proyecto Materials, ya se han identificado materiales con potencial para transformar tecnologías clave en nuestra vida diaria. Por ejemplo, se han propuesto electrolitos sólidos, que podrían dar lugar a baterías más seguras y duraderas al evitar riesgos de incendio y aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos. Con el fin de reducir la dependencia del cobalto y avanzar hacia alternativas más sostenibles, se han diseñado nuevos compuestos para cátodos (electrodos).
En el ámbito de la energía solar, esta base de datos ha permitido descubrir semiconductores abundantes y no tóxicos que podrían abaratar la producción de paneles fotovoltaicos, mientras que en la transición hacia el hidrógeno verde ha facilitado la selección de catalizadores más eficientes para la electrólisis del agua, proceso mediante el cual se crea esta energía.
También se han propuesto superconductores y otros materiales exóticos con propiedades únicas que podrían incorporarse a futuros ordenadores cuánticos, capaces de resolver problemas complejos fuera del alcance de los ordenadores clásicos.
Y recientemente, una colaboración con la empresa de inteligencia artificial DeepMind predijo más de 380.000 nuevos materiales, varios de los cuales ya se han sintetizado en el laboratorio en unas semanas, lo que muestra cómo la combinación de datos abiertos y algoritmos está acelerando los descubrimientos científicos.
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Estructuras del futuro
El "genoma de la materia" recopila información sobre estructuras cristalinas, energías de formación, diagramas de fases y propiedades electrónicas, magnéticas y mecánicas. Estos datos se utilizan para diseñar experimentos, potenciar simulaciones, entrenar algoritmos predictivos o detectar tendencias en el comportamiento de la materia.
Gracias a esta plataforma hoy es posible buscar nuevos materiales en lugar de depender sólo del ensayo y error. Sin embargo, los cálculos computacionales tienen limitaciones: no cubren todos los compuestos posibles y deben complementarse con más datos experimentales. Ese será el siguiente paso: integrar más resultados de laboratorio y seguir ampliando el mapa.
El valor de este proyecto va más allá de la ciencia de los materiales. Representa una forma diferente de hacer ciencia: abierta, colaborativa y accesible. Su mensaje es claro: sin datos abiertos y de alta calidad, la inteligencia artificial no puede aprender; Con ellos, puede cambiar la forma en que descubrimos y utilizamos la materia.
En un mundo donde el conocimiento muchas veces se convierte en un negocio privado, optar por plataformas abiertas como el proyecto Materiales significa apostar por una ciencia más rápida y justa.
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