用于納米材料定制合成的智能實(shí)驗(yàn)室正在興起

20世紀(jì)初，哈伯-博世法開(kāi)發(fā)氨合成催化劑，經(jīng)過(guò)一萬(wàn)多次實(shí)驗(yàn)才獲得成功。新材料的開(kāi)發(fā)從設(shè)計(jì)到商業(yè)化是一個(gè)耗時(shí)且成本高昂的過(guò)程。

然而，近年來(lái)，研究人員一直致力于通過(guò)使用人工智能(AI)來(lái)縮短開(kāi)發(fā)周期。與機(jī)器人結(jié)合，可以全年365天、每天24小時(shí)進(jìn)行材料開(kāi)發(fā)研究，無(wú)需人工干預(yù)。

計(jì)算科學(xué)研究中心的 Sang Soo, Han 博士和 Donghun, Kim 博士以及高麗大學(xué)化學(xué)工程與生物技術(shù)系的 Kwan-Young Lee 教授開(kāi)發(fā)了一種利用人工智能和機(jī)器人技術(shù)定制的納米材料合成平臺(tái)，稱為 Smart實(shí)驗(yàn)室。

該研究發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》雜志上。

韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)-高麗大學(xué)聯(lián)合研究小組首先開(kāi)發(fā)了一種基于機(jī)械臂合成納米顆粒的自動(dòng)化設(shè)備，并測(cè)量合成納米顆粒的光學(xué)特性。通過(guò)將人工智能技術(shù)與此相結(jié)合，開(kāi)發(fā)了納米材料定制合成的智能實(shí)驗(yàn)室，研究人員只需輸入所需的材料特性，即可輕松合成滿足要求的納米材料。

應(yīng)用于智能實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的人工智能技術(shù)將貝葉斯優(yōu)化方法與提前停止技術(shù)相結(jié)合，與簡(jiǎn)單的自動(dòng)化設(shè)備相比，材料發(fā)現(xiàn)的效率提高了500倍以上。

人體實(shí)驗(yàn)往往很難獲得可重復(fù)的結(jié)果，因?yàn)榻Y(jié)果非常敏感地依賴于研究環(huán)境和研究人員的熟練程度;然而，開(kāi)發(fā)的智能實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)在于可以大量產(chǎn)生一致、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

研究人員還開(kāi)發(fā)了人工智能技術(shù)來(lái)確保智能實(shí)驗(yàn)室的安全。無(wú)人智能實(shí)驗(yàn)室雖然不存在研究人員受傷的風(fēng)險(xiǎn)，但機(jī)器人超載導(dǎo)致故障等安全事故卻難以杜絕。

標(biāo)簽：