“Hóa Học Nhân Tạo” Thực Hiện Phản Ứng Hóa Học

Trí Tuệ Nhân Tạo (AI) đang làm việc trong mọi lĩnh vực, bao gồm cả Hóa Học. Trong sự đổi mới mới nhất, các nhà nghiên cứu từ Đại học North Carolina State và Đại học Buffalo đã phát triển một công nghệ mới gọi là “Hóa Học Nhân Tạo”. Công nghệ này sử dụng trí tuệ nhân tạo và hệ thống tự động hóa để thực hiện phản ứng hóa học, giúp tăng tốc nghiên cứu, phát triển và sản xuất vật liệu thương mại.

Bài báo có tiêu đề “Hóa Học Nhân Tạo: Bot Tự Động Tổng Hợp Điểm Quantum,” được xuất bản trên Tạp Chí Vật Liệu Tiên Tiến.

Thử Nghiệm Khái Niệm

Các nhà nghiên cứu đã chứng minh trong các thử nghiệm khái niệm rằng công cụ này có thể xác định và sản xuất các điểm quantum tốt nhất cho bất kỳ màu nào. Nó có thể thực hiện việc này trong vòng 15 phút hoặc ít hơn. Điểm quantum được sử dụng trong các ứng dụng như màn hình LED và là các tinh thể nano bán dẫn keo.

Theo các nhà nghiên cứu, Hóa Học Nhân Tạo cũng có thể xác định vật liệu tốt nhất cho nhiều tính chất có thể đo lường được, chứ không chỉ là điểm quantum.

Milad Abolhasani là giáo sư trợ lý về kỹ thuật hóa học và sinh học tại NC State và là tác giả tương ứng của bài báo.

“Hóa Học Nhân Tạo là một hệ thống thực sự tự động có thể thông minh điều hướng qua vũ trụ hóa học,” Abolhasan nói. “Hiện tại, Hóa Học Nhân Tạo được thiết kế cho vật liệu được xử lý dung dịch – nghĩa là nó hoạt động cho vật liệu có thể được tạo ra bằng cách sử dụng tiền chất hóa học lỏng. Vật liệu được xử lý dung dịch bao gồm các vật liệu có giá trị cao như điểm quantum, hạt nano kim loại / oxit kim loại, khung hữu cơ kim loại (MOF) và như vậy.

“Hóa Học Nhân Tạo tương tự như một chiếc xe tự lái, nhưng một chiếc xe tự lái ít nhất có một số lượng tuyến đường有限 để chọn từ để đến đích đã chọn trước. Với Hóa Học Nhân Tạo, bạn đưa cho nó một tập hợp các tham số mong muốn, đó là các tính chất bạn muốn vật liệu cuối cùng có. Hóa Học Nhân Tạo phải tìm ra mọi thứ khác, như tiền chất hóa học sẽ là gì và con đường tổng hợp sẽ là gì, đồng thời tối thiểu hóa việc tiêu thụ các tiền chất hóa học đó.

“Kết quả cuối cùng là một công nghệ phát triển vật liệu hoàn toàn tự động không chỉ giúp bạn tìm ra vật liệu lý tưởng được xử lý dung dịch nhanh hơn so với bất kỳ kỹ thuật nào hiện đang được sử dụng, mà nó còn làm như vậy bằng cách sử dụng một lượng nhỏ tiền chất hóa học. Điều đó làm giảm đáng kể chất thải và làm cho quá trình phát triển vật liệu ít tốn kém hơn.”

“Cơ Thể” và “Não Bộ”

Hóa Học Nhân Tạo có thể thực hiện các thí nghiệm và cảm nhận kết quả thí nghiệm, cũng như ghi lại dữ liệu và xác định thí nghiệm tiếp theo.

“Cơ thể” của Hóa Học Nhân Tạo đã kết hợp và tự động hóa hai nền tảng tổng hợp dòng cụ thể trong thử nghiệm khái niệm: Nhà máy Tinh Thể Nano và NanoRobo. Trong khi công nghệ có thể chạy 500 thí nghiệm tổng hợp điểm quantum mỗi ngày, Abolhasani tin rằng con số đó có thể là 1.000.

“Não bộ” của Hóa Học Nhân Tạo là một chương trình AI có khả năng đặc trưng hóa các vật liệu đang được tổng hợp bởi cơ thể. Dữ liệu sau đó được sử dụng để đưa ra quyết định tự động về điều kiện thí nghiệm cho thí nghiệm tiếp theo. Những quyết định đó xoay quanh con đường hiệu quả nhất để đạt được thành phần vật liệu tốt nhất.

Hóa Học Nhân Tạo cải thiện khả năng của nó để xác định vật liệu đúng trong thời gian bằng cách lưu trữ dữ liệu được tạo ra từ mọi yêu cầu nó nhận được.

Khi nói đến việc AI quyết định thí nghiệm tiếp theo sẽ là gì, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm chín chính sách khác nhau. Thông qua một loạt yêu cầu, Hóa Học Nhân Tạo đã được yêu cầu xác định vật liệu điểm quantum tốt nhất cho ba tham số đầu ra khác nhau.

Kết quả cho thấy nó có thể xác định điểm quantum tốt nhất trong vòng một giờ rưỡi. Tuy nhiên, thời gian đó đã được giảm xuống còn 10 đến 15 phút sau khi nó đã có kiến thức trước.

“Tôi tin rằng nghiên cứu và phát triển vật liệu tự động được kích hoạt bởi Hóa Học Nhân Tạo có thể thay đổi tương lai của phát triển và sản xuất vật liệu,” Abolhasani nói. “Tôi hiện đang tìm kiếm các đối tác để giúp chúng tôi chuyển giao kỹ thuật từ phòng thí nghiệm sang lĩnh vực công nghiệp.”