“Yapay Kimyager” Kimyasal Reaksiyonlar Gerçekleştirebiliyor

Yapay Zeka (YZ), Kimya dahil her alana giriyor. North Carolina State Üniversitesi ve Buffalo Üniversitesi’nden araştırmacılar, “Yapay Kimyager” adlı yeni bir teknoloji geliştirdiler. Bu teknoloji, yapay zeka ve otomatik bir sistem kullanarak kimyasal reaksiyonlar gerçekleştirebiliyor ve ticari malzemelerin araştırması, geliştirilmesi ve üretimi hızlanıyor.

“Yapay Kimyager: Otonom Kuantum Nokta Sentez Botu” başlıklı makale, Advanced Materials dergisinde yayımlandı.

Kavram Kanıtlama Deneyleri

Araştırmacılar, kavram kanıtlama deneylerinde, aracın herhangi bir renk için en iyi olası kuantum noktalarını tanımlayabileceğini ve üretabileceğini gösterdiler. Bu işlemi 15 dakikadan kısa sürede gerçekleştirebiliyor. Kuantum noktaları, LED ekranlar gibi uygulamalarda kullanılan koloidal yarı iletken nanokristallerdir.

Araştırmacılara göre, Yapay Kimyager ayrıca yalnızca kuantum noktaları değil, çeşitli ölçülebilir özellikler için en iyi malzeme tanımlayabiliyor.

Milad Abolhasani, NC State’de kimya ve biyomoleküler mühendislik yardımcı profesörü ve makalenin yazarlarından biri.

“Yapay Kimyager, gerçekten otonom bir sistemdir ve kimyasal evreni akıllıca gezinebilir” diyor Abolhasani. “Şu anda, Yapay Kimyager, çözelti işlenen malzemeler için tasarlandı – yani sıvı kimyasal öncüller kullanılarak üretilen malzemeler için çalışıyor. Çözelti işlenen malzemeler, kuantum noktaları, metal/metal oksit nanoparçacıkları, metal organik çerçeveler (MOF’ler) ve benzerlerini içerir.

“Yapay Kimyager, bir otonom araba gibidir, ancak bir otonom araba en azından önceden seçilen varış noktasına ulaşmak için seçebileceği sınırlı sayıda güzergaha sahiptir. Yapay Kimyager ile, istediğiniz parametreleri verirsiniz, bunlar son malzemenin sahip olması istediğiniz özelliklerdir. Yapay Kimyager, her şeyi kendisi belirler, kimyasal öncüllerin ne olacağını ve sentetik yolun ne olacağını belirler ve bu kimyasal öncüllerin tüketimini en aza indirir.

“Sonuç, ideal çözelti işlenen malzeme bulunmasını mevcut tekniklerden daha hızlı sağlayan ve bunu tiny amounts of kimyasal öncüller kullanarak yapan, tamamen otonom bir malzeme geliştirme teknolojisidir. Bu, atığı önemli ölçüde azaltır ve malzeme geliştirme sürecini daha ucuz hale getirir.”

“Vücut” ve “Beyin”

Yapay Kimyager, deneyleri gerçekleştirebiliyor, deneysel sonuçları algılayabiliyor, verileri kaydedebiliyor ve bir sonraki deney için karar verebiliyor.

Yapay Kimyager’in “vücut”su, kavram kanıtlama testinde iki özel akış sentez platformunu entegre etti: Nanokristal Fabrikası ve NanoRobo. Teknoloji, her gün 500 kuantum noktası sentez deneyi gerçekleştirebiliyordu, Abolhasani buna 1.000 deney khảbilir diyor.

Yapay Kimyager’in “beyni”, sentezlenen malzemeleri karakterize edebilen bir yapay zeka programıdır. Veriler, bir sonraki deney için deneysel koşullar hakkında otonom kararlar verilmesi için kullanılır. Bu kararlar, en verimli yolu belirleme etrafında döner.

Yapay Kimyager, her istek için üretilen verileri depolayarak, doğru malzeme tanımlama yeteneğini zamanla geliştirir.

Araştırmacılar, bir sonraki deney için yapay zekanın karar verme sürecini test etmek için dokuz farklı politika denediler. Yapay Kimyager, üç farklı çıkış parametresi için en iyi kuantum noktasını tanımlaması istendi.

Sonuçlar, Yapay Kimyager’in en iyi kuantum noktasını bir buçuk saat içinde tanımlayabildiğini gösterdi. Ancak, bu süre, önceden bilgi edindikten sonra 10-15 dakikaya kadar azaltıldı.

“Yapay Kimyager tarafından sağlanan otonom malzeme Ar-Ge’sinin, malzeme geliştirme ve üretiminin geleceğini yeniden şekillendirebileceğine inanıyorum” diyor Abolhasani. “Şimdi, laboratuvar teknolojisini endüstriyel sektöre transfer etmek için ortaklar arıyorum.”