ساخت دستیار آزمایشگاهی مجهز به هوش مصنوعی برای تبدیلات فوتوکاتالیستی

به گذارش سایت (chemistryviews)پوشش فوتوکاتالیز از نور به عنوان محرک واکنش‌ها در شرایط ملایم، روش‌های سنتز را در زمینه‌های داروسازی، مواد شیمیایی کشاورزی و تولید مواد پیشرفته بهبود می‌بخشد. این فناوری با چالش‌های بهینه‌سازی، تکرار و مقیاس‌بندی مواجه است که می‌توانند از جذب ناهمگن نور، تنوع تجربی و پیچیدگی‌های شیمیایی ناشی از مکانیسم‌های واکنش نادرست و برهم‌کنش‌های پیچیده ناشی شوند. بهینه‌سازی این فرآیندها زمان، تخصص و دقت زیادی را می‌طلبد.

تیم تحقیقاتی به رهبری تیموتی نوئل از دانشگاه آمستردام هلند، RoboChem نام یک پلتفرم روباتیک را طراحی کرده است. این پلتفرم اقدام به بهینه‌سازی، تشدید و افزایش تغییرات فوتوکاتالیستی می‌نماید. با تنظیم پارامترهایی مانند غلظت معرف، بارگذاری کاتالیزور و شدت نور، RoboChem بازده واکنش، توان عملیاتی و یا ترکیبی از آنها را بهبود می‌بخشد. این پلتفرم قادر به بهینه‌سازی مناسب برای هر بستر است و می‌تواند سرعت تولید ۱۰ تا ۲۰ مولکول در هفته را بهینه‌کند. این عملکرد به طور قابل ملاحظه‌ای از سرعت شیمیدانان انسانی فراتر رفته و نیاز به تخصص گسترده در فرآیندهای فوتوکاتالیستی یا پوسته پوسته شدن برای دستیابی به نتایج بهینه را کاهش می‌دهد.

RoboChem عمل می‌کند که به آن می‌گوید چه شرایط واکنشی باید در یک محدوده خاص متفاوت باشد و محلول‌های موردنیاز را آماده می‌کند. این پلتفرم از یک کنترل‌کننده مایع، پمپ‌های سرنگ، یک فتوراکتور جریان پیوسته قابل تنظیم، دستگاه‌های اینترنت اشیاء ارزان، و یک طیف‌سنج NMR استفاده می‌کند تا بهینه‌سازی خودکار و غنی از داده را با استراتژی بهینه‌سازی بیزی حلقه بسته را امکان‌پذیر کند. یک رابط گرافیکی با کاربری آسان به شیمیدانان بدون تخصص برنامه‌نویسی یا یادگیری ماشین اجازه می‌دهد تا به راحتی واکنش‌های فوتوکاتالیستی را با توجه به متغیرهای پیوسته و گسسته نظارت، تجزیه و تحلیل و بهبود بخشند.

این پلتفرم که در یک ریزراکتور جریان پیوسته کار می‌کند، به طور موثر ملاحظات حمل‌ونقل جرم، گرما و فوتون را مدنظر قرار می‌دهد و منجر به تولید مجموعه داده‌های با ساختار مناسب می‌شود. این مجموعه داده‌ها نتایج مثبت و منفی را دریافت می‌کنند و در نتیجه تأثیر متغیرهای خاص را بر تابع هدف برجسته می‌کنند.

تیم تحقیقاتی توانایی‌های پلتفرم را در مجموعه‌ای متنوع از ۱۹ مولکول آزمایش کرده و در برخی موارد بازده محصول را در مقایسه با سنتزهای منتشر شده دو برابر کرده است. این محققان امیدوارند توانایی‌های روبات را برای بهینه‌سازی واکنش‌های ناشی از گرما یا برق تطبیق دهند

نظرات خود را با ما درمیان بگذارید

دیدگاهتان را بنویسید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

مطالب مرتبط

به کمک نیاز داری؟ با ما در تماس باشید!
شروع گفتگو
سلام! برای چت در WhatsApp روی یکی از اعضای زیر کلیک کنید
معمولا در عرض چند دقیقه پاسخ می دهیم

سوال خود را مطرح کنید

سوال خود را مطرح کنید

سوال خود را مطرح کنید

سوال خود را مطرح کنید

سوال خود را مطرح کنید