O que acontece quando a inteligência artificial encontra o mundo da pesquisa? Simples: nascem laboratórios como o A-Lab. Hubs que prometem mudar a forma como estudamos e descobrimos novos materiais.
Yan Zeng, cientista que lidera o A-Lab do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, disse que o objetivo é usar inteligência artificial para descobrir os materiais do futuro. O A-aLab, de fato, foi projetado para se tornar um modelo para laboratórios que aproveitem ao máximo o potencial dos robôs e da IA em um ciclo de pesquisa totalmente automatizado e acelerado.
Um redemoinho virtuoso
O principal problema na busca por novos materiais é o tempo necessário para ir da previsão teórica à verificação experimental.
É por isso que entrarão em ação laboratórios como o A-Lab, capazes de processar até 100 vezes mais amostras do que um pesquisador humano.
O objetivo é encontrar materiais úteis para áreas como células solares, células de combustível, termoelétricas e outras tecnologias de energia limpa. A partir de novos materiais para baterias e armazenamento de energia.
Nos laboratórios do futuro, uma coreografia de robôs ao serviço da ciência
No A-Lab, o processo de síntese de materiais é gerido por uma frota de robôs que trabalham em perfeita sincronia. Um exemplo? Depois de selecionar o material de destino, o primeiro robô pesa e mistura diferentes combinações de ingredientes, chamados de precursores. Entre eles, óxidos de metais como lítio, ferro, cobre, manganês e níquel.
o segundo robô encarrega-se de carregar as amostras nos fornos. O terceiro extrai o material produzido e o reduz a um pó fino. No fim, um quarto robô (ou braço robótico) transfere amostras para dispositivos de análise: por exemplo, um difratômetro de raios X e um microscópio eletrônico automatizado. As ferramentas enviam os resultados para o sistema de inteligência artificial, que orienta o ciclo de pesquisa e o adapta com base nas novas informações obtidas.
Esta configuração adaptativa nos laboratórios do futuro permitir-nos-á enfrentar um ambiente de investigação em constante mudança. Uma enorme diferença em relação aos processos de automação tradicionais utilizados na indústria.
Todo o sistema é projetado como um “ciclo fechado”, onde as decisões são tomadas sem intervenção humana, permitindo que os pesquisadores passem mais tempo projetando experimentos, analisando resultados e possíveis aplicações práticas.
Uma nova era
Gerd Ceder, investigador principal do A-Lab, afirma que os novos laboratórios autónomos representarão um ponto de viragem na investigação de materiais, quebrando o ciclo lento e dispendioso que caracterizou o sector nos últimos 70 anos.
O A-Lab é apenas o antepassado de um método que utiliza pós inorgânicos como ingredientes iniciais, uma tarefa mais complexa do que automatizar processos baseados em líquidos. A vantagem, porém, é a capacidade de produzir maiores quantidades de materiais e explorar uma grande variedade de substâncias.
Os pesquisadores continuarão a otimizar o sistema e adicionar novos recursos, como robôs para reabastecimento de materiais e ferramentas adicionais para análise de amostras.
Estamos apenas no começo: depois de um longo planejamento, as pesquisas dos primeiros materiais começaram em fevereiro de 2023. Parafraseando Shakespeare, “o futuro é feito dos mesmos materiais que surgirão desses laboratórios”.
