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Pesquisadores da North Carolina State University e da University at Buffalo desenvolveram uma tecnologia chamada 'Química Artificial', que incorpora inteligência artificial (IA) e robótica para realizar reações químicas para acelerar a pesquisa e o desenvolvimento de novos materiais comercialmente desejáveis.
Os cientistas descrevem a tecnologia como "uma tecnologia de desenvolvimento de materiais totalmente autônoma" que "ajuda a encontrar o material processado por solução ideal mais rapidamente do que qualquer técnica atualmente em uso".
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Um robô autônomo navegando no "universo químico"
Os pesquisadores por trás do 'Químico Artificial' demonstraram, por meio de experimentos de prova de conceito, que sua máquina poderia identificar e produzir os melhores pontos quânticos possíveis - nanocristais semicondutores coloidais normalmente usados em telas de LED - para qualquer cor em 15 minutos ou menos. O escopo do trabalho da máquina pode ir muito além dos pontos quânticos, dizem os pesquisadores.
“Químico artificial é um sistema verdadeiramente autônomo que pode navegar de forma inteligente pelo universo químico”, explicou Milad Abolhasani, autor correspondente de um artigo sobre o trabalho e professor assistente de engenharia química e biomolecular da NC State, em nota à imprensa.
“Atualmente, Artificial Chemist é projetado para materiais processados por solução - o que significa que funciona com materiais que podem ser feitos com precursores químicos líquidos. Os materiais processados em solução incluem materiais de alto valor, como pontos quânticos, nanopartículas de metal / óxido de metal, estruturas metálicas orgânicas (MOFs) e assim por diante.
O Químico Artificial tem um "corpo", um braço robótico para realizar experimentos e detectar resultados, e um "cérebro" que registra os dados e então toma uma decisão, com base nesses dados, de qual será o próximo experimento.
Imitando o processo de pensamento humano com maior eficiência
Para seus testes de prova de conceito, os pesquisadores demonstraram que a plataforma Químico Artificial pode executar 500 experimentos de síntese de pontos quânticos por dia, embora Abolhasani acredite que poderia executar até 1.000.
O "cérebro" de IA do químico artificial determina quais reações químicas permitirão de maneira mais eficiente as composições de materiais desejadas, com propriedades e métricas de desempenho especificadas.
“Tentamos imitar o processo que o ser humano usa para tomar decisões, mas com mais eficiência”, diz Abolhasani.
O artigo da equipe é intitulado "Químico Artificial: Um Autônomo Quantum Dot Synthesis Bot" e foi publicado na revistaMateriais avançados.
Em última análise, Abolhasani diz acreditar que "o químico artificial pode remodelar o futuro do desenvolvimento e da fabricação de materiais". Sua equipe está em busca de parceiros que ajudem a transferir a técnica do laboratório para o setor industrial.
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