Ускорение научного процесса без ущерба для точности было мечтой, к которой ученые стремились годами. Теперь исследователи разработали нового автономного робота-химика, который может выполнять задачи в 1000 раз быстрее, чем ученые-люди, одновременно освобождая их для совершения новых важных открытий.
ЧТО ЭТО ТАКОЕ?
Этот робот-химик, возможно, не имеет такого же количества докторских диссертаций, как его коллеги-ученые, но во многих отношениях он разработан, чтобы быть таким же, как человек, за исключением нескольких ключевых косметических средств.
Используя лазерное сканирование и сенсорную обратную связь для навигации по своему окружению вместо зрения, этому роботу не нужно человеческое лицо. Точно так же, вместо того, чтобы манипулировать флаконами ненадежными человеческими руками или перемещаться по лаборатории на неустойчивых человеческих ногах, этот робот может автономно перемещаться по лаборатории и проводить научные эксперименты, используя невероятно чувствительную и точную единственную руку.
И с человеческими пропорциями, этот робот спроектирован так, чтобы вписаться в уже существующее лабораторное пространство и сразу же приступить к научным исследованиям без необходимости специальных модификаций. Этот робот, настроенный человеком всего за полдня, может автономно работать над научными экспериментами более 20 часов подряд.
Этот робот-химик не нуждался в докторской степени, чтобы начать проводить важные исследования в лаборатории вместе с учеными-людьми.
Это они разработали нового автономного робота-химика
Этот бот, представленный в исследовании, опубликованном в среду в журнале Nature, разработан исследователями из Ливерпульского университета в Великобритании . Компаньон для химических лабораторий отличается от других типов научной робототехники одним важным моментом.
«В химии есть довольно много инструментов, которые люди называют «роботами». Это не новые вещи», — говорит Купер. «Но почти все автоматизированные системы до сих пор созданы для выполнения определенной задачи.»
Поскольку этот робот не ограничивается одной задачей, Купер говорит, что на самом деле он может быть гораздо более полезным и гибким в лабораторных условиях.
ЧТО СДЕЛАЛ РОБОТ?
В этом исследовании перед роботом была поставлена задача помочь ученым открыть новый фотокатализатор — химическое вещество, которое под воздействием солнечного света разделялось бы на водород и воду. Эти катализаторы невероятно важны для производства чистой энергии , поскольку они позволяют собирать водород без использования ископаемого топлива. Но найти оптимизированный катализатор — все равно, что искать иголку в стоге сена.
Поскольку экспериментальное пространство этой проблемы настолько обширно, что исследователям-людям потребовались бы месяцы, чтобы исследовать его, ученые использовали своего робота для выполнения той же работы чуть более чем за неделю. С параметрами (например, какие химические вещества будут использоваться и какие вопросы будут заданы), установленными исследователями-людьми, робот автономно выбирал между 98 миллионами различных возможных экспериментов и автономно проводил их в лаборатории, чтобы найти оптимизированное химическое вещество для этого катализатора. И после завершения первоначальных экспериментов робот также смог уточнить свое открытие, используя пять гипотез, чтобы еще больше сузить круг наиболее оптимизированных формул.
В конце процесса робот обнаружил новый катализатор, который был в шесть раз более реактивным , чем ранее обнаруженные.
This autonomous robot can complete chemistry experiments 1,000x faster than a human scientist. Over an 8-day period the robot has chose between 98 million experiment variants and discovered a new catalyst for green technologies [read more: https://t.co/i9zUQuFm8W] pic.twitter.com/87uehzozne
— Massimo (@Rainmaker1973) September 25, 2022
Этот робот-химик размером с человека может с легкостью автономно маневрировать в химической лаборатории.
ЧТО ЭТО ОЗНАЧАЕТ ДЛЯ РОБОТОВ, ЗАМЕНЯЮЩИХ УЧЕНЫХ ?
Что касается того, заменят ли роботы-ученые ученых-людей в ближайшее время, Купер говорит, что эти роботы созданы для того, чтобы быть полезными партнерами по сотрудничеству.
«Мы не рассматриваем это как замену рабочих мест в исследованиях», — говорит Купер. «Мы не заменяем ученого, это что-то, чтобы помочь ученому… Это будет более мощно, чем пытаться делать все с помощью робота».
Читайте также: Что такое микрорбот?
ЧТО ДАЛЬШЕ?
Купер говорит, что для того, чтобы лучше облегчить сотрудничество и общение между этими роботами и их человеческими аналогами, они работают над тем, чтобы включить в роботов такие функции, как распознавание голоса и повышенный интеллект. Это помогло бы им лучше работать с учеными в их собственных лабораториях, а также обеспечило бы трансокеанское сотрудничество с учеными-роботами в лабораториях по всему миру. Купер говорит, что таких достижений можно ожидать уже в ближайшие 18 месяцев.
И, хотя это и не предполагалось, когда это исследование началось, Купер говорит, что эти роботы могут помочь ученым продолжать социальное дистанцирование в ближайшие месяцы без значительных потерь исследовательской деятельности.
«Если вы можете провести эксперимент в понедельник утром, а затем оставаться вне здания до конца недели — и при этом добиваться прогресса — это невероятно мощно», — говорит Купер. «Я думаю, что эта идея выглядит даже лучше, чем до пандемии».
