¿Qué sucede cuando la inteligencia artificial se encuentra con el mundo de la investigación? Sencillo: nacen laboratorios como A-Lab. Hubs que prometen cambiar la forma en que estudiamos y descubrimos nuevos materiales.
yan zeng, científico que dirige el A-Lab del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, dijo que el objetivo es utilizar inteligencia artificial para descubrir los materiales del futuro. A-aLab, de hecho, está diseñado para convertirse en un modelo de laboratorio que aproveche al máximo el potencial de los robots y la IA en un ciclo de investigación totalmente automatizado y acelerado.
Un torbellino virtuoso
El principal problema en la búsqueda de nuevos materiales es el tiempo necesario para pasar de la predicción teórica a la verificación experimental.
Por eso entrarán en juego laboratorios como el A-Lab, capaz de procesar hasta 100 veces más muestras que un investigador humano.
El objetivo es encontrar materiales útiles para áreas como las células solares, las pilas de combustible, la termoeléctrica y otras tecnologías de energía limpia. Partiendo de nuevos materiales para baterías y almacenamiento de energía.
En los laboratorios del futuro, una coreografía de robots al servicio de la ciencia
En el A-Lab, el proceso de síntesis de materiales está gestionado por una flota de robots que trabajan en perfecta sincronía. ¿Un ejemplo? Después de seleccionar el material objetivo, el primer robot pesa y mezcla diferentes combinaciones de ingredientes, llamados precursores. Entre ellos, los óxidos metálicos como el litio, el hierro, el cobre, el manganeso y el níquel.
el segundo robot se encarga de cargar las muestras en los hornos. La tercera extrae el material producido y lo reduce a un polvo fino. Al final, un cuarto robot (o brazo robótico) transfiere muestras a dispositivos de análisis: por ejemplo, un difractómetro de rayos X y un microscopio electrónico automatizado. Las herramientas envían los resultados al sistema de inteligencia artificial, que guía el ciclo de investigación y lo adapta en función de la nueva información obtenida.
Esta configuración adaptativa en los laboratorios del futuro nos permitirá afrontar un entorno de investigación en constante cambio. Una gran diferencia respecto a los procesos de automatización tradicionales utilizados en la industria.
Todo el sistema está diseñado como un "circuito cerrado", donde las decisiones se toman sin intervención humana, lo que permite a los investigadores dedicar más tiempo a diseñar experimentos, analizar resultados y posibles aplicaciones prácticas.
Una nueva era
gerd cedro, investigador principal del A-Lab, afirma que los nuevos laboratorios autónomos representarán un punto de inflexión en la investigación de materiales, rompiendo el ciclo lento y costoso que ha caracterizado al sector durante los últimos 70 años.
El A-Lab es sólo el precursor de un método que utiliza polvos inorgánicos como ingredientes iniciales, una tarea más compleja que la automatización de procesos basados en líquidos. La ventaja, sin embargo, es la capacidad de producir mayores cantidades de materiales y explorar una amplia variedad de sustancias.
Los investigadores seguirán optimizando el sistema y añadiendo nuevas funciones, como robots para reponer materiales y herramientas adicionales para analizar muestras.
Estamos sólo al principio: después de una larga planificación, en febrero de 2023 comenzaron las investigaciones sobre los primeros materiales. Parafraseando a Shakespeare, "el futuro está hecho de los mismos materiales que surgirán de estos laboratorios".
