來源:中國合(hé)成樹脂網 2023-11-17 15:12:24
中國科技大學11月14日發布(bù)的(de)消息稱,近日,該校(xiào)教授羅毅、教授江俊(jun4)、副教授尚偉偉團隊,與深空探測實驗(yàn)室研究員張哲等合作,采用中國科大“機器(qì)化學家”“小(xiǎo)來”平台,高效融合人工智能和自動化機器(qì)實驗,利用火星隕石製備出實用的產氧電催化劑。
移(yí)居火星(xīng)是人類的夢想,但首先(xiān)要解決(jué)缺乏氧氣的問題。火星上(shàng)存在水資源的可(kě)能,為利用太陽能驅動的電(diàn)催化析氧反應製(zhì)備氧氣(qì)提供(gòng)了機遇。人類無法在無(wú)氧的火星環境下長期生存,因而在火星上(shàng)就地(dì)取(qǔ)材創製催化劑成為難以逾(yú)越(yuè)的屏障。
“小來”憑借精準(zhǔn)的(de)自動化操作能力,能夠執行高通量實驗任務;同時(shí),“小來”的“計算大腦”同步進行量子化學仿真模擬,通過融合理論大數據和實驗小數據產生具有預測能力的機器學習模型,最終調用貝葉斯優(yōu)化算法預測並機器驗(yàn)證全局(jú)最優的催化劑配方。
這種理實交融的研究範式加速了新材料發現過程,可從數百萬種可能配方中迅速識別最佳組合。本次(cì)研究中,“小來”在2個月內就(jiù)完成需要窮(qióng)舉2000年才能完成的複雜優化工(gōng)作。
機器化學家係統(tǒng)利用火星隕石實現產氧催化劑(jì)無人化創製的工作流程,係統包括移動機器(qì)人、計算大(dà)腦、雲服務器和多個不同功能的化(huà)學(xué)工作站(zhàn)。內外雙循環的機器自動化過程集成了從(cóng)原料準備、樣品妖精影院、性能表征和配方優化步驟(zhòu)。
該工(gōng)作成功展示了(le)在地外星係上因(yīn)地製宜創製化學品的智能化(huà)全流程(chéng),為未來地外文明探索提供了新的技術手段,對我國(guó)在未來月球、火星空間站上實現(xiàn)星際資源的原位綜合利用創建了獨特的方案。
研究成果發表在國(guó)際(jì)期刊《自然·妖精影院》上(Nature Synthesis),國際審稿人評價道,“本文報(bào)道了通過‘機器化學家’係統在火星上妖精影院OER催化(huà)劑的令人興奮的(de)方法”,“作為人(rén)工智能(néng)和自動(dòng)化相結合的典型案例,在充滿挑戰的環境下設計和製造複雜材料”。
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