Az Amszterdami Egyetem kutatói fényre aktiválódó vegyi reakciók tervezését megtanuló robotikus rendszert fejlesztettek. RoboChem úgy végzi munkáját, hogy optimális eredményt ér el vele, kémiai anyagok szintetizálásában humán kollégáit is felülmúlta.
A rendszer több elemből áll össze.
A számítógépen gépitanulás-modell fut, míg az automatizált laboreszköz-készlet folyadékkezelőt, fecskendős szivattyúkat és fotokémiai reaktort tartalmaz. Mindegyik légmentesen elzárt vákuumkamrában van.
Reagenssorral és az eredményként megkapott termékkel a rendszernek meg kellett találnia az optimális „terméshozamot”, azaz a szintetizált termék és a potenciális termék minél magasabb arányát (azt a különbséget, hogy mennyit állíthatna elő elvileg, és abból mennyit állít elő a valóságban).
Háromrészes ciklust követett: meg kellett határoznia a kísérleti feltételeket (reagens mennyiségét és koncentrációját, fényintenzitást, reaktorban eltöltött időt), ezen feltételek mellett összekombinálnia a reagenseket, majd spektrométerrel kiértékelnie a hozamot, eredményt.
Közben megtanulta, hogyan jöjjön rá minden egyes reakció ideális feltételeire. Utána valószínűségi alapon új (optimalizáló) feltételeket választott. A ciklust mindaddig ismételte, amíg el nem érte a fejlesztők által meghatározott eredményt, hozamot, kísérletszámot. Maximalizálta, amit csak lehetett.
Tizennyolc anyagot állított elő, mindegyiknél optimalizálta a hozamot, és humán „kollégákat” felülmúlva, a korábban ismert legjobb feltételeknél azonos vagy jobb eredményt ért el.
Nem ő az első robotvegyész. 2020-ban a Liverpooli Egyetemen egy mobil robot navigált a vegyi laborban, anyagokat kevert össze, műszereket működtetett. Hasonló optimalizáló módszerrel dolgozott, az amszterdami gép viszont sokkal olcsóbb, és több kísérletnél használható.
Fejlesztői szerint drámai mértékben növelheti a termelékenységet, és csökkentheti a munkára fordított időt, pénzt. A fényre aktiválódó reakciók gyógyszeripari, háztartási vegyszer- és újrahasznosítható energia-alkalmazásokkal kecsegtetnek.
