Усидчивый робот-химик самостоятельно нашел новый катализатор
Исследователи из Ливерпульского университета создали себе «коллегу» — мобильного робота, способного почти сутки выполнять рутинные лабораторные манипуляции. Аппарат не устает от однотипных экспериментов, самостоятельно принимает решения, и уже нашел новый катализатор.
Большинство научных открытий сопровождают часы кропотливой работы. Даже исследователь-энтузиаст потеряет концентрацию, проведя целый день над пробирками. Новый робот обладает недостижимыми для человека ресурсами. Он, например, может помочь обнаружить сырье для новых лекарств и систем производства чистой энергии, анализируя огромные химические базы данных.
Механический исследователь
Роботы и раньше использовались в химических экспериментах. Но эти аппараты обычно были предназначены для определенных процедур. Ливерпульская команда впервые создала самостоятельного исследователя. Робот обладает бесконечным терпением, может думать в 10 измерениях и работать 21,5 ч в сутки. Оставшееся время ему требуется на перезарядку.
Аппарат весит 400 кг. При этом, по габаритам он мало отличается от человека. Робот высотой 1,75 м может работать в стандартной лаборатории, используя инструменты, как обычный ученый.
«Нашей целью была автоматизация исследователя. Так повышался уровень гибкости работы и появлялись новые способы решения проблем. Наш аппарат – не просто новая лабораторная машина. Это – новый сверхмощный член команды, освобождающих ученым время для творческого мышления», — объяснил профессор Эндрю Купер, руководитель проекта.
Робот описан в статье Nature.
Первые результаты
За 8 дней работы робот провел 688 экспериментов, потратив на них 172 ч. Для этого он сделал 319 движений, совершил 6 500 манипуляций и прошел в общей сложности 2,17 км.
Аппарат самостоятельно принимал решения о следующих процедурах. Он взвешивал твердые компоненты, удалял воздух из сосудов, дозировал жидкости, проводил каталитические реакции и анализировал результаты. Мозг робота использует алгоритм, помогающий ориентироваться в 10-мерном пространстве из почти 98 млн потенциальных экспериментов. Программа выбирает лучшую следующую процедуру по результатам предыдущей.
«Самым сложным было сделать систему стабильной. Чтобы она работала много дней, безошибочно совершая деликатные манипуляции. Сейчас робот делает намного меньше промахов, чем человек», — объяснил создатель аппарата, доктор Бенджамин Бургер.
Механический химик уже показал результаты. Робот самостоятельно нашел катализатор, в 6 раз превышающий аналоги по активности.
