AI giúp các nhà hóa học tăng tốc phát triển mỹ phẩm an toàn và hiệu quả, bắt kịp xu hướng mới
Hóa mỹ phẩm (khoa học tạo ra các sản phẩm làm đẹp) là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự hiểu biết về cách các thành phần tương tác với nhau và với làn da.
Do quá nhiều yếu tố cần xem xét, chẳng hạn độ an toàn, thời hạn sử dụng, kết cấu và hình thức, việc pha trộn các thành phần để tạo ra kem dưỡng da, phấn mắt, son môi và các loại mỹ phẩm khác có thể tốn nhiều thời gian với những nhà hóa học. Họ là những người thường phải tự nghiên cứu để tìm ra các hợp chất và khoáng chất nào có thể kết hợp với nhau nhằm tạo nên một sản phẩm an toàn, hiệu quả và có thể bán được. Công ty Albert Invent (có trụ sở tại thành phố Oakland, bang California, Mỹ) đã tìm cách đơn giản hóa quá trình này cho các nhà hóa học bằng nền tảng kỹ thuật số mang tên Albert.
Nick Talken, Giám đốc điều hành Albert Invent, nói Albert cho phép các nhà hóa học nghiên cứu và phát triển các sản phẩm an toàn, hiệu quả cao mà không cần phải tham khảo sổ tay hay bảng tính mà họ thường lưu trữ dữ liệu. Do Albert tích hợp dữ liệu đã được lưu trong các sổ ghi chép điện tử và hệ thống quản lý thông tin của phòng thí nghiệm, các nhà hóa học có thể đưa ra các công thức đáng thử nghiệm nhanh chóng hơn.
AI giúp các nhà hóa học phát triển mỹ phẩm an toàn và hiệu quả như thế nào?
Nick Talken cho biết Albert đã được đào tạo trên hơn 15 triệu cấu trúc phân tử. Khi nhà hóa học từ các công ty như Henkel (sản xuất chất kết dính và tẩy rửa), Chemours (sản xuất Teflon*) và Nouryon (sản xuất hóa chất) sử dụng Albert, họ có thể tra cứu các hoán vị phân tử nào hoạt động tốt nhất để đạt được một mục tiêu cụ thể.
Nền tảng AI này được thiết kế để lưu giữ loại thông tin mà các nhà hóa học thường ghi lại trong sổ tay hoặc bảng tính, chẳng hạn vật liệu và chất mà họ có thể sử dụng, thành phần của chúng và những bước xử lý.
Khi nhà hóa học yêu cầu Albert tư vấn về các chất khác có thể kết hợp tốt với một thành phần cụ thể, hệ thống sẽ cung cấp phản hồi về các sự kết hợp khả thi và dự đoán đặc tính vật lý, độc tính và hình thức của những hợp chất mới, trước khi chúng được tổng hợp trong phòng thí nghiệm. Phân tích dựa trên AI như vậy giúp các nhà bào chế có thể xác định trong vài phút liệu một công thức có an toàn và hiệu quả để sản xuất không, hoặc có nên loại bỏ ý tưởng đó.
Albert Invent đã hợp tác với Nouryon - công ty sở hữu bộ sưu tập các chiến lược bào chế cho ngành chăm sóc cá nhân (tóc, da) đã được kiểm định là hiệu quả và an toàn. Kết quả là họ trình làng nền tảng kỹ thuật số dành cho việc phát triển các công thức mỹ phẩm mới mang tên BeautyCreations.
Thay vì áp dụng các phương pháp phát triển sản phẩm truyền thống dựa trên thử và sai hoặc thử nghiệm theo thời gian thực (đều có thể mất từ 4 đến 6 tuần), các nhà hóa học tại Nouryon có thể sử dụng BeautyCreations để tìm kiếm trong kho công thức hiện có của công ty về các sản phẩm chăm sóc tóc và da, đồng thời lọc kết quả dựa trên những tiêu chuẩn an toàn và công bố tiếp thị như mong muốn, trong khi vẫn tuân thủ các thời hạn phát triển khắt khe.
Thử và sai là phương pháp học tập hoặc giải quyết vấn đề bằng cách thử nhiều cách khác nhau và rút kinh nghiệm từ những sai lầm cho đến khi tìm được cách đúng hoặc hiệu quả nhất.
David Freidinger, Phó chủ tịch bộ phận chăm sóc cá nhân và dược phẩm tại Nouryon, cho biết công nghệ này đã giúp các nhà hóa học của công ty phát triển sản phẩm mới từ gần như bất cứ nơi nào trên thế giới. BeautyCreations cũng cải thiện tốc độ và chất lượng phát triển sản phẩm nội bộ của Nouryon, vì công ty có thể sử dụng dữ liệu từ đây để hiểu rõ hơn các xu hướng thị trường và ưu tiên các sáng kiến phát triển một cách phù hợp.
Albert và BeautyCreations là hai AI giúp các nhà hóa học tăng tốc phát triển mỹ phẩm an toàn, hiệu quả - Ảnh: Getty Images
Công cụ AI cho ngành hóa học vượt ra ngoài mỹ phẩm
Công nghệ AI phân tử đằng sau Albert có thể hữu ích cho các ngành công nghiệp nặng về dữ liệu khác trong tương lai, theo Arthur Tisi, một cựu giám đốc công nghệ đang tư vấn cho các công ty cổ phần tư nhân và danh mục đầu tư về chiến lược công nghệ kỹ thuật số.
AI phân tử là lĩnh vực ứng dụng AI để phân tích, dự đoán và thiết kế các phân tử, đặc biệt là trong ngành hóa học, dược phẩm, vật liệu và mỹ phẩm.
Arthur Tisi chia sẻ với trang Insider: “Khả năng số hóa chuyên môn kỹ thuật của chúng tôi (đội ngũ chuyên gia mà ông làm việc cùng – PV) và cung cấp nó cho khách hàng 24/7 giúp tăng tốc khả năng mở rộng và hiệu quả trong hỗ trợ họ”. Ông nói thêm rằng các công cụ như Albert rất mạnh mẽ vì cung cấp cả dữ liệu công thức sản phẩm và thông tin chi tiết về người tiêu dùng.
Arthur Tisi cho rằng trong tương lai, giá trị của AI phân tử sẽ vượt ra ngoài lợi ích về tốc độ. Công nghệ này có tiềm năng khám phá ra những công thức hóa học mà nhà khoa học có thể đã bỏ lỡ.
David Freidinger cho biết những ngành sử dụng nhiều dữ liệu thực nghiệm để tạo ra sản phẩm hoặc cung cấp dịch vụ có thể hưởng lợi từ các công cụ AI như Albert để cải thiện tốc độ và chất lượng.
“Công nghệ tương tự Albert giúp tăng tốc phát triển sản phẩm chăm sóc da, có thể tạo nên cuộc cách mạng y học cá nhân hóa. Trong đó, việc nhanh chóng xác định các tổ hợp phân tử phù hợp có thể giúp cung cấp liệu pháp điều trị được thiết kế riêng cho từng bệnh nhân, thậm chí biến những ca chẩn đoán tử vong thành tình trạng có thể kiểm soát được”, David Freidinger lý giải.
Trong khi đó, Nick Talken (CEO Albert Invent) cho biết Albert còn có tiềm năng được sử dụng để phát minh ra các loại polyme và pin mới.
Teflon là tên thương mại của polytetrafluoroethylene (PTFE), loại polymer tổng hợp thuộc nhóm fluorocarbon. Nó nổi tiếng với những đặc tính độc đáo và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
Đặc tính nổi bật của Teflon
Chống dính vượt trội: Đây là đặc tính nổi tiếng nhất của Teflon, giúp các vật chất khó bám dính vào bề mặt, đặc biệt là thực phẩm trong nấu ăn. Hệ số ma sát của nó cực kỳ thấp, chỉ khoảng 0,05.
Chịu nhiệt cao: Teflon có khả năng chịu được nhiệt độ rất cao, lên đến 260°C (thậm chí 300°C trong thời gian ngắn) mà không bị biến dạng hay phân hủy.
Kháng hóa chất: Nó rất bền vững khi tiếp xúc với các tác nhân hóa học mạnh, gồm cả dung dịch axit và kiềm nồng độ cao.
Chống ăn mòn: Teflon không bị ăn mòn bởi hầu hết hóa chất.
Cách điện tốt: Nó có điện trở suất cao và khả năng cách điện tuyệt vời.
Không thấm nước: Teflon có khả năng chống thấm nước tốt.
Không độc hại và tương thích sinh học: Teflon được coi là vật liệu an toàn và có thể sử dụng trong các ứng dụng y tế.
Lịch sử phát minh
Teflon được phát minh một cách tình cờ vào năm 1938 bởi nhà khoa học Roy J. Plunkett thuộc công ty DuPont khi ông đang nghiên cứu khí làm lạnh. Roy J. Plunkett phát hiện ra rằng khí tetrafluoroethylene dưới áp suất cao đã chuyển thành một chất rắn màu trắng, trơn và không dính. Chất liệu này được cấp bằng sáng chế với thương hiệu Teflon vào năm 1945.
Ứng dụng của Teflon
Nhờ những đặc tính ưu việt, Teflon được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:
- Đồ dùng nhà bếp: Phổ biến nhất là lớp chống dính trên chảo, nồi, giúp thức ăn không bị bám dính và dễ dàng vệ sinh.
- Công nghiệp: Sản xuất các chi tiết chịu nhiệt, chống ăn mòn, chống dính như gioăng, vòng đệm, bạc đạn.
- Ngành hóa chất: Làm lớp lót cho bồn chứa, đường ống để chống lại các hóa chất ăn mòn.
- Ngành ô tô: Sử dụng làm chất bôi trơn, bảo vệ các bộ phận khỏi ăn mòn và ma sát.
- Ngành điện tử: Làm vật liệu cách điện, mạch in.
- Ngành hàng không vũ trụ: Làm vật liệu cho các bộ phận yêu cầu khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn cao.
- Y tế: Dùng trong các thiết bị y tế như ống thông, cấy ghép do tính tương thích sinh học và không phản ứng với dịch cơ thể.
- Dệt may: Một số loại quần áo cao cấp có lớp phủ Teflon để chống vết bẩn.
An toàn khi sử dụng Teflon
Teflon được coi là an toàn khi sử dụng trong điều kiện bình thường. Tuy nhiên ở nhiệt độ rất cao (trên 260°C), lớp phủ Teflon có thể bắt đầu phân hủy và giải phóng các hợp chất có thể gây hại nếu hít phải. Do đó, chúng ta cần tránh làm nóng chảo chống dính quá mức khi không có thức ăn hoặc để chúng cháy khô.
