“Искусственный Химик” Выполняет Химические Реакции

Искусственный Интеллект (ИИ) проникает во все области, включая химию. В последнем инновационном решении исследователи из Университета Северной Каролины и Университета Буффало разработали новую технологию под названием “Искусственный Химик”. Эта технология использует искусственный интеллект и автоматизированную систему для выполнения химических реакций, что ускоряет исследования, разработку и производство коммерческих материалов.

Статья под названием “Искусственный Химик: Автономный Бот Синтеза Квантовых Точек” опубликована в Advanced Materials.

Эксперименты С Proof of Concept

Исследователи продемонстрировали в экспериментах с proof of concept, что инструмент может идентифицировать и производить лучшие возможные квантовые точки для любого цвета. Он может делать это в течение 15 минут или меньше. Квантовые точки используются в приложениях, таких как LED-дисплеи, и являются коллоидными полупроводниковыми нанокристаллами.

По словам исследователей, Искусственный Химик также способен идентифицировать лучший материал для различных измеримых свойств, а не только квантовых точек.

Милад Абольхасани является помощником профессора химического и биомолекулярного инженерного дела в Университете Северной Каролины и соответствующим автором статьи.

“Искусственный Химик – это真正 автономная система, которая может интеллектуально ориентироваться в химическом мире”, – говорит Абольхасани. “В настоящее время Искусственный Химик предназначен для материалов, обработанных в растворе – то есть он работает для материалов, которые можно создать с помощью жидких химических предшественников. Материалы, обработанные в растворе, включают высокоценные материалы, такие как квантовые точки, наночастицы металла/металлооксидов, металлоорганические каркасы (МОК) и т. д.

“Искусственный Химик похож на самоходную машину, но самоходная машина хотя бы имеет конечное количество маршрутов для выбора, чтобы достичь своей предварительно выбранной цели. С Искусственным Химиком вы даете ему набор желаемых параметров, которые являются свойствами, которые вы хотите, чтобы имел окончательный материал. Искусственный Химик должен выяснить все остальное, такое как какие химические предшественники будут использоваться и какой синтетический маршрут будет использоваться, минимизируя при этом потребление этих химических предшественников.

“Результатом является полностью автономная технология разработки материалов, которая не только помогает вам найти идеальный материал, обработанный в растворе, быстрее, чем любые методы, в настоящее время используемые, но она делает это, используя крошечные количества химических предшественников. Это значительно снижает количество отходов и делает процесс разработки материалов намного менее дорогим.”

“Тело” и “Мозг”

Искусственный Химик может выполнять эксперименты и чувствовать результаты экспериментов, а также записывать данные и определять следующий эксперимент.

“Тело” Искусственного Химика включает и автоматизирует две конкретные платформы синтеза потока в его тестировании proof-of-concept: Nanocrystal Factory и NanoRobo. Хотя технология могла выполнять 500 экспериментов по синтезу квантовых точек каждый день, Абольхасани считает, что это число может быть 1000.

“Мозг” Искусственного Химика – это программа ИИ, которая способна характеризовать материалы, которые синтезируются “телом”. Данные затем используются для принятия автономных решений об экспериментальных условиях для следующего эксперимента. Эти решения вращаются вокруг того, какой самый эффективный путь к достижению лучших составов материалов.

Искусственный Химик улучшает свою способность идентифицировать правильный материал с течением времени, храня данные, которые генерируются из каждого запроса, который он получает.

Когда речь идет об ИИ, решающем, какой следующий эксперимент будет, исследователи протестировали девять разных политик. Через серию запросов Искусственный Химик был попросен идентифицировать лучший материал квантовых точек для трех разных выходных параметров.

Результаты показали, что он смог идентифицировать лучшую квантовую точку в течение полутора часов. Однако это время было сокращено до 10-15 минут после того, как он получил предварительные знания.

“Я считаю, что автономные материалы R&D, обеспеченные Искусственным Химиком, могут изменить будущее разработки и производства материалов”, – сказал Абольхасани. “Я сейчас ищу партнеров, чтобы помочь нам перевести эту технику из лаборатории в промышленный сектор.”