Ce laboratoire autonome alimenté par l'IA découvre de nouveaux matériaux 10 fois plus vite
Des chercheurs ont mis au point une technique révolutionnaire permettant à des "laboratoires autonomes" de collecter des données au moins 10 fois plus rapidement qu'auparavant. Cette avancée, publiée dans Nature Chemical Engineering, accélère considérablement la découverte de nouveaux matériaux tout en réduisant les coûts et l'impact environnemental.
Les laboratoires autonomes sont des plateformes robotiques combinant apprentissage automatique, automatisation et sciences chimiques pour découvrir des matériaux plus rapidement. Le processus automatisé permet aux algorithmes d'utiliser les données de chaque expérience pour prédire quelle expérience mener ensuite afin d'atteindre l'objectif programmé.
"Imaginez si les scientifiques pouvaient découvrir des matériaux révolutionnaires pour les énergies propres, l'électronique ou les produits chimiques durables en quelques jours plutôt qu'en années, en utilisant une fraction des matériaux et en générant beaucoup moins de déchets", déclare Milad Abolhasani, auteur principal de l'étude et professeur de génie chimique à l'Université d'État de Caroline du Nord.
Jusqu'à présent, ces laboratoires utilisaient des réacteurs à flux continu nécessitant des expériences en régime permanent. Cette approche, bien qu'efficace, laissait le système inactif pendant les réactions chimiques, pouvant durer jusqu'à une heure par expérience.
La nouvelle méthode utilise des expériences de flux dynamique où les mélanges chimiques varient continuellement et sont surveillés en temps réel. "Notre système ne s'arrête jamais et capture des données toutes les demi-secondes, comme un film de la réaction au lieu d'une simple photo", explique Abolhasani.
Cette approche améliore considérablement les performances. "L'algorithme d'apprentissage automatique reçoit plus de données de qualité, ce qui rend ses prédictions plus précises et accélère la résolution des problèmes", ajoute le chercheur. Cela réduit également la quantité de produits chimiques nécessaires.
Les résultats montrent que ce laboratoire autonome dynamique représente une avancée majeure pour la découverte accélérée de matériaux, ouvrant la voie à des innovations plus rapides et plus durables dans divers domaines industriels.
