AI機(jī)器人自主發(fā)現(xiàn)激光新材料！
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】創(chuàng)造新的分子和材料通常是緩慢而困難的，研究人員不僅必須探索制造分子的無數(shù)配方，還必須探索不同的反應(yīng)條件。他們必須在每一步測試新化合物，并評估擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和將材料組裝到設(shè)備中的方案。因此，人工智能驅(qū)動的實(shí)驗(yàn)室對于開發(fā)新藥、工業(yè)催化劑以及能源和減排技術(shù)的吸引力顯而易見。
過去10年間，實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)利用機(jī)器人使許多重復(fù)的步驟自動化。例如，2015年，美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校的化學(xué)家Martin Burke推出了一種合成小分子的自動化系統(tǒng)。后來，通過引入AI，研究人員添加了反饋回路，使新化合物的表征數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)下一步的合成。而發(fā)現(xiàn)新材料并將其組裝成設(shè)備則需要機(jī)器人在更多步驟中實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，但很難在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)擁有所有的工具，完成所有的步驟。
5月16日，研究人員在《科學(xué)》上發(fā)表文章，報(bào)道了由上述工作合成的一種能以創(chuàng)紀(jì)錄效率發(fā)射激光的化合物。它連同該聯(lián)盟近期的其他成果表明，在某些領(lǐng)域，自動化實(shí)驗(yàn)室能超越最優(yōu)秀的科學(xué)家，找到被人類錯(cuò)過的發(fā)現(xiàn)。
來自多倫多大學(xué)、伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校、不列顛哥倫比亞大學(xué)、波蘭科學(xué)院等組成的33位科學(xué)家合作，提出了一種基于云的策略，該策略支持非本地化和異步的設(shè)計(jì)-制造-測試-分析周期。
研究團(tuán)隊(duì)專注于一個(gè)特定的目標(biāo)：發(fā)現(xiàn)可以發(fā)射高純激光的有機(jī)化合物。這種材料可以制成薄而柔軟的發(fā)光薄膜，為先進(jìn)顯示器和電信設(shè)備供能。
在研究過程中，格拉斯哥大學(xué)和不列顛哥倫比亞大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室制作了許多方糖大小的材料結(jié)構(gòu)塊。它們被送到Burke和Aspuru Guzik的研究小組，在那里被機(jī)器人以不同的組合方式編織成候選發(fā)射器。接著，這些候選發(fā)射器被送往不列顛哥倫比亞大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室，表征其在溶液中的發(fā)光特性，并確定其中表現(xiàn)最好的發(fā)射器合成和純化制造所需的大量物質(zhì)。隨后，這些材料幾克為一批地運(yùn)往九州大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，被納入工作激光器中，進(jìn)行性能測試。
而上述整個(gè)操作流程都由一個(gè)基于云的AI平臺監(jiān)督。該平臺從每個(gè)實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，并將反饋數(shù)據(jù)納入后續(xù)迭代中。而這一過程中的瓶頸主要在物流運(yùn)輸上，因?yàn)橐皶r(shí)將化合物運(yùn)往世界各地的實(shí)驗(yàn)室。
該研究共產(chǎn)生了621種新化合物，發(fā)現(xiàn)了21種最先進(jìn)的新材料，還有一種比任何其他有機(jī)材料更有效地發(fā)射藍(lán)色激光。這一壯舉表明，在某些領(lǐng)域，自動駕駛實(shí)驗(yàn)室可以超越最優(yōu)秀的科學(xué)家，發(fā)現(xiàn)人類所錯(cuò)過的東西。
目前，該研究以「Delocalized, asynchronous, closed-loop discovery of organic laser emitters」為題，于2024年5月17日發(fā)布在《Science》。
(資料來源：中國科學(xué)報(bào))
關(guān)注本網(wǎng)官方微信 隨時(shí)閱讀專業(yè)資訊
- 63條名詞術(shù)語！2024年度學(xué)科研究前沿?zé)狳c(diǎn)詞發(fā)布 2024-11-25 11:58:27
- 11月23日，全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會2024年度工作會議在大連理工大學(xué)召開，發(fā)布2024年度科技名詞審定成果和2024年度學(xué)科研究前沿?zé)狳c(diǎn)詞。
- 北京鼓勵籌建國家級檢驗(yàn)檢測平臺！ 2024-11-21 10:24:12
- 11月18日，北京市人民政府網(wǎng)發(fā)布關(guān)于《北京市新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案（2024—2027年）征求意見稿》（以下簡稱《實(shí)施方案》）公開征求意見的公告。其中，《實(shí)施方案》表示，支持光儲充檢、光儲充換、光儲直柔等新技術(shù)新模式示范推廣。
- 多通道脈沖電場消融儀系統(tǒng)中標(biāo)結(jié)果公告 2024-11-14 11:20:36
- 項(xiàng)目名稱：多通道脈沖電場消融儀系統(tǒng)，項(xiàng)目編號：0811-244DSITC2939，招標(biāo)范圍：多通道脈沖電場消融儀系統(tǒng) 壹套，招標(biāo)機(jī)構(gòu)：上海東松醫(yī)療科技股份有限公司，招標(biāo)人：上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院
- 配置多款儀器 我國海洋鹽度探測衛(wèi)星成功發(fā)射 2024-11-14 09:58:39
- 11月14日6時(shí)42分，海洋鹽度探測衛(wèi)星由長征四號乙遙五十三運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。運(yùn)載火箭飛行正常，成功將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。
- 量子精密測量技術(shù)獲突破 中科大開展暗物質(zhì)搜尋工作 2024-11-12 14:22:17
- 量子相干性是量子力學(xué)中的一個(gè)重要概念，它描述了量子系統(tǒng)中粒子之間的相互作用和干涉效應(yīng)。在量子世界中，粒子的狀態(tài)可以用波函數(shù)來描述，而量子相干性指的就是這些波函數(shù)之間的關(guān)聯(lián)和相互作用。簡單來說，它反映了量子系統(tǒng)中不同狀態(tài)之間的協(xié)同和同步程度。
版權(quán)與免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
