Teknolojik gelişmelerin her gün sıçrama yapmasıyla birlikte bilim insanları, üretken yenilikler tasarlamak için yapay zeka ve makine öğrenimini kullanmak üzere yaratıcı çözümler geliştiriyorlar.
Son zamanlarda araştırmacılar ETH Zürih'te Swiss Cat+ teknoloji platformunu geliştiriyorlar. Yeni ve geliştirilmiş metal katalizörlerin keşfini hızlandırmak için yenilikçi bir yaklaşım geliştirdiler.
Bu yaklaşım, gelişmiş dijital ve otomatik teknolojiler araştırma metodolojilerine dahil ettiler.
Araştırmayı yöneten Paco Laveille, “Bu yeni yöntem büyük miktarda zaman tasarrufu sağlıyor” dedi. “Geleneksel bir yaklaşımla deneylerimiz yıllar alırdı.”
Yapay zeka algoritması ve robot teknolojisi süreci hızlandırıyor
Swiss Cat+ teknolojisi, özellikle metal katalizörlere odaklanarak yeni kimyasal katalizörlerin keşfini ve geliştirilmesini hızlandırmak için yapay zeka algoritmalarının ve otomatik laboratuvar altyapısının entegrasyonunu içeren bir platformdur.
Bu platform, araştırmacıların gelecek vaat eden katalizör bileşimlerini verimli bir şekilde belirlemesine, bunları otomatik bir şekilde sentezlemesine ve bunların etkinliğini test etmesine olanak tanıyarak, metanol gibi maddelerin sentezlenmesi de dahil olmak üzere çeşitli kimyasal süreçleri ilerletmeyi amaçlamaktadır. CO2.
Cam şişeleri santrifüje aktarmak için robotik bir kol kullanıldı. Araştırmada “Bu, yapay zeka modunun özelliklerine göre tamamen otonom olarak katalizör üreten bir robot ünitesinin parçası” ifadesine yer verildi.
Bu süreç, bu tür umut verici katalizör bileşimlerinin belirlenmesine ve CO2'den enerji kaynağı metanolün verimli ve uygun maliyetli bir şekilde sentezlenmesinin geliştirilmesine yardımcı oldu.
Sürdürülebilir bir hidrokarbon ekonomisi için metanol şarttır
Bir göre ifade Bilim adamları tarafından metanol, yakıt olarak ve çeşitli organik bileşikler için hammadde olarak kullanılabildiğinden sürdürülebilir hidrokarbon ekonomisi için temel bir unsur olarak kabul ediliyor.
Metanol üretimi için verimli katalizörlerin geliştirilmesi, geleneksel fosil yakıtlara alternatif sağlayarak sürdürülebilirliğe katkıda bulunmaktadır.
Araştırmacılar yapay zekadan yararlanarak geleneksel deneme yanılma yaklaşımları için gereken zamanı ve kaynakları önemli ölçüde azaltabilir.
Ayrıca araştırmacılar, metodolojilerinin bir parçası olarak otomatik bir sentez ve test laboratuvarı geliştirdiler.
ETH Zürih Anorganik Kimya Laboratuvarı profesörü ve Swiss Cat+ projesinin ortak başlatıcısı Christophe Copéret, zorluklara değinerek şunları söyledi:
“Katalizörleri aradığımız kimyasal alan yaklaşık 1020 olasılığı içeriyor; bu yüz milyar milyar demektir. Yani kelimenin tam anlamıyla kimyasal samanlıkta iğne arıyoruz.”
Bu nedenle araştırmacılar, katalizör bileşenlerini önceden seçtiler ve esas olarak demir, bakır ve kobalt gibi nispeten daha ucuz metallerle sınırlıydı.
Araştırmacılar, ana metallerin yanı sıra yaygın olarak kullanılan üç doping elementini ve potasyumu da değerlendirmelerine dahil ettiler. Taşıyıcı malzeme seçimlerini dört standartla sınırladılar metal oksitler.
Bu, çeşitli karışım oranları hesaba katıldığında şaşırtıcı bir şekilde 20 milyon potansiyel kombinasyona yol açtı.
Bu laboratuvar, çok sayıda katalizör bileşimini otonom olarak sentezleyebilen ve test edebilen robotik sistemlere sahiptir. Bu süreçleri otomatikleştirerek, araştırmacılar çok sayıda katalizörü hızlı bir şekilde üretip değerlendirebilir ve böylece genel araştırma sürecini hızlandırabilir.
Yapay zeka destekli tahmine dayalı modelleme ve otomatik laboratuvar altyapısının birleşimi, Swiss Cat+ teknoloji platformunun yeni ve geliştirilmiş metal katalizörlerin keşfini hızlandırarak çeşitli kimyasal süreçlerde ilerlemelerin önünü açmasını sağlıyor.
“Şu anda bu konuda bilgi katalizörler Copéret, yakıt üretiminin ağırlıklı olarak petrol endüstrisindeki uzmanlığa dayandığını belirtti.
“Sürdürülebilir enerji endüstrisinde kullanıma yönelik reaksiyonlar söz konusu olduğunda güvenilir veriler hâlâ büyük oranda eksik.” Buna rağmen yapay zeka algoritmaları ve insan araştırma zekası, geniş kimyasal olasılıklar alanında hedefli aramalar yapmadan önce bu verilere ihtiyaç duyuyor.
“Ve bu, yapay zeka destekli robot laboratuvarımızın şu anda sunduğu türden yüksek kaliteli, tekrarlanabilir verilerdir. Katalizör araştırmasını çok ileriye taşıyacağı kesin” diye ekledi Laveille.
Kaynak bağlantısı