ربات چینی مرزهای تحقیقات شیمیایی و انرژی پاک را جابجا می‌کند

Xiaolai  نخستین ربات شیمیدان هوش مصنوعی مبتنی بر داده در جهان است و بنا بر نظر سازندگانش می‌تواند هر کاری را که باید در آزمایشگاه انجام شود انجام دهد؛ از آزمایش و سنتز گرفته تا شناسایی و جداسازی مواد شیمیایی یا مواد که به عنوان مشخصه‌سازی شناخته می‌شود؛
Xiaolai فقط دستور نمی‌گیرد بلکه این ربات مانند همتایان انسانی خود قادر به انجام آزمایشات و اختراع مواد است و توسط محققان دانشگاه علم و فناوری چین در هفی، استان آنخویی ساخته شده است.

این ربات به گونه‌ای طراحی شده که آزادانه در آزمایشگاه حرکت کند و بازویی دارد که می‌تواند لوله‌های آزمایش را نگه دارد یا ابزار را در انواع مختلف ایستگاه‌های کاری جابجا کند. محققان می‌گویند Xiaolai می‌تواند مقالات علمی را بخواند، آزمایش‌های جدید طراحی کند، به میکروسکوپ‌ها نگاه کند و حتی نتایج را تجزیه و تحلیل تا مواد شیمیایی مفید جدیدی ایجاد کند.

محققان در مورد مشارکت Xiaolai در مطالعه مواد با آنتروپی بالا، یک زمینه بسیار مهم در صنعت انرژی، هیجان‌زده هستند.

دانشمندان اخیراً بر شناسایی کاتالیزورهایی برای چنین موادی متمرکز شده‌اند که می‌تواند پایداری باتری‌های هیدروژنی را در میان کاربردهای دیگر بهبود بخشد. از این ربات برای یافتن بهترین دستور العمل برای چنین کاتالیزورهایی برای بهبود کارایی ذخیره انرژی الکتروشیمیایی استفاده می‌شود.

Xiaolai در واقع از دو ربات متحرک و ۱۵ ایستگاه کاری تشکیل شده است و با یک پلتفرم خدماتی و یک مغز محاسباتی مستقل، برابر با گروهی از شیمیدان‌های انسانی سازمان‌یافته است.

هوش مصنوعی ربات از سه ماژول تشکیل شده است: یک ماژول ماشین خوان که می‌تواند به طور خودکار حجم عظیمی از ادبیات را بخواند، یک ماژول ربات متحرک برای انجام آزمایش‌های شیمیایی مختلف، و یک ماژول مغز محاسباتی برای تولید مدل‌های پیش بینی بر اساس محاسبات نظری.

یک ویدئوی نمایشی توسط یکی از گروه‌های تحقیقاتی پیچیدگی‌هایی را که ربات باید برای ایجاد کاتالیزوری برای یک ماده با آنتروپی بالا حرکت کند، نشان داد. ابتدا، Xiaolai تمام متون مرتبط موجود را که شامل ۱۶ هزار مقاله بود، اسکن کرد. سپس یک کاتالیزور با استفاده از فلزات پنج جزء ساخته شد. در این مورد، Xiaolai منگنز، مس، کبالت، نیکل و روی را به عنوان عناصر نامزد از یکصد و هجده هزار ترکیب ممکن انتخاب کرد. پس از انتخاب اجزاء، کار بعدی تعیین نسبت هر عنصر بود.

برای رسیدن به این هدف، Xiaolai ابتدا محاسباتی را در دینامیک مولکولی انجام داد تا تمام تنظیمات ممکن را به دست آورد. سپس، Xiaolai عملکرد کاتالیزوری نظری را برای هر پیکربندی ارزیابی کرد.

پس از فهرست شدن همه شبیه‌سازی‌های قابل اجرا، ربات آزمایش‌های آزمایشگاهی سنتز، خصوصیات و عملکرد را برای هر پیکربندی انجام داد. پس از انجام ۲۰۷ آزمایش، داده ها در یک سرور ابری آپلود شد که در آن مغز محاسباتی ربات نتایج را خلاصه و تجزیه و تحلیل کرد.

با استفاده از روش‌های تحقیقاتی سنتی، این مطالعه صدها سال طول می‌کشد تا بهترین فرمول‌های کاتالیزور را تعیین کند اما Xiaolai این کار را در پنج هفته انجام داد.

علاوه بر توسعه کاتالیزورهای با آنتروپی بالا، Xiaolai می‌تواند مشکلات دیگری را نیز حل کند و مواد شیمیایی مفیدی را با دقت ایجاد کند. از جمله تغییر غلظت هیدروژن مواد برای بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی، بهینه سازی مواد شب تاب و جستجوی مواد فیلم نوری.

این شیمیدان هوش مصنوعی ممکن است مزایایی در توسعه مسیر سنتز محصولات طبیعی داشته باشد، زیرا مسیر واکنش در چنین سناریوهایی همیشه طولانی و پیچیده است. رایانه‌ها در محاسبات پیچیده مانند آن از مغز انسان بهتر عمل می‌کنند.

محققان همچنین یک پلت فرم خدمات مجازی مربوطه را برای Xiaolai توسعه داده‌اند. برنامه کامپیوتری می‌تواند با ربات ارتباط برقرار کند یا پروتکل‌های آزمایشی را سفارشی کند. سپس نتایج را می‌توان بر روی پلت فرم تجسم کرد.

سیستم‌های رباتیک، ایستگاه‌های کاری مدولار و مغزهای محاسباتی شیمی‌دان هوش مصنوعی، همگی پیشرفته‌تر هستند. شیمیدانان همه جانبه هوش مصنوعی با ذهنی علمی ممکن است چشم انداز آزمایشگاه شیمیایی را در آینده به طرز چشمگیری تغییر دهند.

با این حال، گفته می‌شود شیمیدانان هوش مصنوعی فقط می‌توانند اطلاعات را از دانش موجود به دست آورند و آزمایش‌هایی را در تکنیک های شناخته شده انجام دهند. اکتشافات آینده هنوز تا حد زیادی به دانشمندان بشر برای توسعه نظریه‌های جدید و اختراع فناوری جدید وابسته است.

منبع: scmp

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا