L'AI crea un materiale luminoso senza precedenti
Un consorzio globale di sei laboratori automatizzati e supervisionati da AI è riuscito a creare un nuovo materiale con un'efficienza di emissione di luce da record. Il risultato è stato pubblicato su Science lo scorso 17 maggio e potrebbe rivoluzionare i display che utilizziamo ogni giorno. Ma, soprattutto, suggerisce che i laboratori autonomi guidati da AI possono fare scoperte precedentemente sfuggite alla ricerca umana.
Un passo indietro: AI e ricerca
L'uso dell'AI per semplificare le fasi della ricerca scientifica non è una novità. Negli ultimi dieci anni, i robot hanno iniziato ad automatizzare i processi più ripetitivi degli esperimenti, come la creazione di nuove molecole, operazione tradizionalmente lenta e noiosa. Ad esempio, nel 2015, Martin Burke, chimico dell'Università dell'Illinois Urbana-Champaign, ha sviluppato un sistema automatizzato per sintetizzare piccole molecole. Qualche anno più tardi, nel 2023, l'AI è stata impiegata per automatizzare la scelta delle molecole da sintetizzare. Tuttavia, i laboratori automatizzati hanno sempre avuto il grande problema di non poter conciliare la scoperta di nuovi materiali e il loro assemblaggio in dispositivi: “Nessuno ha tutti questi strumenti in un solo laboratorio”, afferma Burke. Lo studio pubblicato su Science è riuscito a muovere un grande passo in avanti, perché ha comportato la collaborazione di sei laboratori automatizzati sparsi per il mondo.
Milad Abolhasani, ingegnere chimico della North Carolina State University, ha affermato a tal proposito che i laboratori automatizzati “hanno iniziato a spingere i confini della scienza a un livello superiore”. Il potenziale di tali laboratori è evidente in vari settori, come lo sviluppo di nuovi farmaci, catalizzatori industriali e tecnologie energetiche.
Lo studio su Science
L'idea iniziale di una collaborazione tra più laboratori automatizzati nasce proprio dalla necessità di superare i limiti dei singoli siti. Burke e Alán Aspuru-Guzik, chimico teorico dell'Università di Toronto, hanno collaborato con l'Institute for Basic Science in Corea del Sud, l'Università di Glasgow, l'University of British Columbia (UBC) e la Kyushu University per scoprire nuovi composti organici in grado di emettere luce laser altamente pura. Questo tipo di materiali potrebbe rivoluzionare display avanzati e dispositivi di telecomunicazione.
Per iniziare, i laboratori di Glasgow e UBC hanno preparato i blocchi di costruzione per i materiali, delle polveri colorate che sono state impacchettate e inviate ai gruppi di Burke e Aspuru-Guzik, dove dei robot le hanno mescolate in diverse combinazioni per creare i materiali "candidati" emettitori. Tutti i materiali sono stati trasferiti a Toronto, dove altri robot hanno ne valutato le proprietà di emissione della luce. I migliori sono stati quindi inviati al laboratorio dell'UBC, che ha stabilito come sintetizzarne e purificarne le quantità necessarie per realizzare i dispositivi. I materiali sono stati infine spediti in Giappone, dove il laboratorio di Kyushu li ha incorporati in laser funzionanti.
L'intero processo è stata supervisionato da una piattaforma AI basata su cloud, progettata per imparare da ogni esperimento e incorporare il feedback nelle operazioni successive.
La collaborazione ha portato alla scoperta di 621 nuovi composti, tra cui 21 con proprietà simili agli emettitori laser più avanzati e uno che emette luce laser blu in modo più efficiente di qualsiasi altro materiale organico conosciuto - un risultato incredibile!
L'esperimento ha dimostrato che i laboratori automatizzati, coordinati dall'AI, possono accelerare significativamente il ritmo delle scoperte scientifiche. A tal fine è tuttavia necessaria una collaborazione sempre maggiore tra i laboratori: “è qualcosa di cui abbiamo disperatamente bisogno”, afferma Burke.
Fonti:
Studio su Science
Articolo su Science
