R&D sur les points quantiques en moins d’une heure –

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  • Une nouvelle technologie, appelée Artificial Chemist 2.0, permet aux utilisateurs de passer de la demande d’un point quantique personnalisé à la réalisation de la R&D pertinente et au début de la fabrication en moins d’une heure. La technologie est complètement autonome et utilise l’intelligence artificielle (IA) et des systèmes robotiques automatisés pour effectuer une synthèse et une analyse chimiques en plusieurs étapes.

    Les points quantiques sont des nanocristaux semi-conducteurs colloïdaux, qui sont utilisés dans des applications telles que les écrans LED et les cellules solaires.

    «Lorsque nous avons déployé la première version de Artificial Chemist, c’était une preuve de concept», déclare Milad Abolhasani, auteur correspondant d’un article sur le travail et professeur adjoint de génie chimique et biomoléculaire à la North Carolina State University. “Artificial Chemist 2.0 est industriellement pertinent pour la R&D et la fabrication.”

    Du point de vue de l’utilisateur, l’ensemble du processus se compose essentiellement de trois étapes. Tout d’abord, un utilisateur indique à Artificial Chemist 2.0 les paramètres des points quantiques souhaités. Par exemple, quelle couleur de lumière souhaitez-vous produire? La deuxième étape est effectivement l’étape de R&D, où Artificial Chemist 2.0 mène de manière autonome une série d’expériences rapides, lui permettant d’identifier le matériau optimal et les moyens les plus efficaces de produire ce matériau. Troisièmement, le système passe à la fabrication de la quantité souhaitée de matériau.

    «Les points quantiques peuvent être divisés en différentes classes», explique Abolhasani. «Par exemple, les matériaux II-VI, IV-VI et III-V bien étudiés, ou les pérovskites aux halogénures métalliques récemment émergents, etc. Fondamentalement, chaque classe se compose d’une gamme de matériaux qui ont des chimies similaires.

    “Et la première fois que vous configurez Artificial Chemist 2.0 pour produire des points quantiques dans une classe donnée, le robot exécute de manière autonome un ensemble d’expériences d’apprentissage actif. C’est ainsi que le cerveau du système robotique apprend la chimie des matériaux”, explique Abolhasani. “Selon la classe de matériel, cette étape d’apprentissage peut prendre entre une et 10 heures. Après cette période d’apprentissage actif unique, Artificial Chemist 2.0 peut identifier la meilleure formulation possible pour produire les points quantiques souhaités à partir de 20 millions de combinaisons possibles avec plusieurs étapes de fabrication en 40 minutes ou moins. “

    Les chercheurs notent que le processus de R&D deviendra presque certainement plus rapide chaque fois que les gens l’utiliseront, puisque l’algorithme d’IA qui exécute le système en apprendra plus – et deviendra plus efficace – avec chaque matériau qu’il est demandé d’identifier.

    Artificial Chemist 2.0 incorpore deux réacteurs chimiques, qui fonctionnent en série. Le système est conçu pour être entièrement autonome et permet aux utilisateurs de passer d’un matériau à un autre sans avoir à arrêter le système. Une vidéo du fonctionnement du système est disponible sur https://youtu.be/e_DyV-hohLw.

    «Pour réussir, nous avons dû concevoir un système qui ne laisse aucun résidu chimique dans les réacteurs et permet au système robotique guidé par l’IA d’ajouter les bons ingrédients, au bon moment, à tout moment dans le matériau en plusieurs étapes. processus de production », déclare Abolhasani. «C’est donc ce que nous avons fait.

    «Nous sommes enthousiasmés par ce que cela signifie pour l’industrie des produits chimiques de spécialité. Cela accélère vraiment la R&D pour accélérer la vitesse de distorsion, mais il est également capable de produire des kilogrammes par jour de points quantiques de grande valeur et conçus avec précision. Ce sont des volumes de matériaux importants pour l’industrie . “

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Université d’État de Caroline du Nord. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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