À medida que a sua adoção cresce, um conjunto diversificado de estratégias está a consolidar-se, com as empresas líderes a comercializarem já materiais concebidos com inteligência artificial e a redefinirem o que é possível em I&D.
Prevê-se que as receitas dos fornecedores de serviços de computação de materiais atinjam uma robusta taxa de crescimento anual composta de 9,0% até 2035. O relatório examina também o impacto transformador da atual ascensão da inteligência artificial e destaca inúmeros projetos pioneiros na área da ciência dos materiais. Além disso, desmistifica as tecnologias subjacentes que impulsionam esta transformação digital em I&D, oferecendo aos leitores uma visão clara do futuro da inovação em materiais inteligentes.
O que é a informática de materiais?
Na sua essência, a computação de materiais aproveita infraestruturas de dados robustas e técnicas de aprendizagem automática para acelerar o design, a descoberta e a otimização do processamento de materiais. Ao integrar métodos orientados por dados em todo o processo de I&D — desde a geração de hipóteses até à aquisição, análise e extração de conhecimento — a computação de materiais está a transformar os fluxos de trabalho tradicionais e a possibilitar uma inovação mais inteligente e ágil.
Para além de prever as propriedades dos materiais, a computação de materiais possibilita o projeto inverso: partindo de um conjunto de propriedades desejadas, trabalha-se de trás para a frente para projetar o material ideal. Esta mudança reduz drasticamente os longos processos de tentativa e erro que historicamente dominaram o desenvolvimento de materiais, tornando a descoberta mais rápida, barata e específica do que nunca.
No entanto, a computação de materiais apresenta desafios únicos em comparação com outros setores impulsionados pela IA, como os veículos autónomos ou as redes sociais. Os conjuntos de dados são frequentemente esparsos, multidimensionais, enviesados e ruidosos, exigindo conhecimentos especializados para que o seu valor seja plenamente aproveitado. As abordagens bem-sucedidas preenchem a lacuna entre os cientistas de materiais e os cientistas de dados, combinando o conhecimento profundo dos materiais com a análise avançada. Quando adequadamente integrada, a computação de materiais torna-se um facilitador essencial, acelerando a I&D e ampliando o impacto das perceções dos especialistas em todo o processo de inovação.
Qual será a situação do setor em 2025?
Nos últimos anos, a crescente consciencialização da necessidade de transformação digital em I&D acelerou a adoção de processos de computação de materiais por parte das empresas do setor, desde startups a gigantes consolidados. A necessidade de métodos orientados por dados está a tornar-se cada vez mais prevalente na indústria de materiais. Praticamente todos os principais players do setor parecem ter adotado a computação de materiais de alguma forma, seja através de outsourcing, participação em consórcios ou desenvolvimento de programas internos.
Com a ascensão da IA em 2023, o interesse pela computação de materiais só aumentou. Em entrevistas para o relatório da IDTechEx, os especialistas do setor disseram que, enquanto a adoção no passado tendia a vir de baixo para cima dentro das organizações, agora o ímpeto vem cada vez mais dos executivos ansiosos por demonstrar o impacto da IA nos seus negócios.
Até à data, em 2024 e 2025, surgiram vários novos e impressionantes participantes. A startup Dunia Innovations, com sede em Berlim, que se concentra na descoberta de materiais através de machine learning baseada em física e automação laboratorial, foi lançada em outubro passado com um financiamento de 11,5 milhões de dólares. Em março deste ano, a Lila Sciences, uma startup de capital de risco em biotecnologia com sede em Cambridge, Massachusetts, e pertencente à Flagship Pioneering, anunciou um investimento inicial de 200 milhões de dólares para construir a sua “plataforma de superinteligência científica e laboratórios totalmente autónomos para ciências da vida, química e materiais”. Notavelmente, tanto a Dunia como a Lila demonstraram um forte interesse na catálise heterogénea para aplicações como a produção de hidrogénio verde, destacando o potencial da computação de materiais para influenciar o desenvolvimento sustentável.
As atividades de computação de materiais em grandes empresas tecnológicas têm vindo a ganhar destaque desde 2023. O Azure Quantum Elements da Microsoft, que utiliza a seleção orientada por IA e simulações aceleradas da teoria do funcional da densidade para o desenvolvimento de materiais, teve um aumento no número de casos de utilização publicados em diversas áreas de materiais, com empresas como a Johnson Matthews, AkzoNobel e Unilever. A equipa de investigação fundamental em IA da Meta disponibilizou também publicamente, em 2024, um enorme conjunto de dados com 110 milhões de pontos sobre materiais inorgânicos, com o objetivo de fomentar projetos de descoberta de materiais para aplicações como combustíveis sustentáveis e dispositivos de realidade aumentada. Nos próximos cinco anos, os maiores desafios para os fornecedores consolidados de computação de materiais parecem ser o crescente interesse em materiais por parte de grandes empresas de tecnologia e IA, bem como o desenvolvimento interno de plataformas de computação de materiais pelas próprias empresas do setor.
Autor: Sam Dale, Analista de Tecnologia Sénior da IDTechEx
