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2023年11月14日
【文匯網】中國科大「機器化學家」成功研製火星制氧催化劑

智能機器人火星探礦制氧假想圖。(中國科大供圖)

(香港文匯網記者 趙臣)記者今日(14日)從中國科學技術大學獲悉,該校羅毅教授、江俊教授、尚偉偉副教授團隊與深空探測實驗室張哲研究員等合作,近日採用中國科大機器化學家「小來」平台,高效融合人工智能和自動化機器實驗,利用火星隕石製備出實用的產氧電催化劑,在2個月內就完成需要窮舉2000年才能完成的複雜優化工作。該工作成功展示了在地外星系上因地制宜創製化學品的智能化全流程,為未來地外文明探索提供了新的技術手段,對我國在未來月球、火星空間站上實現星際資源的原位綜合利用建立了獨特的方案。

據介紹,中國科大機器化學家「小來」平台通過其精準的自動化操作能力,能夠執行高通量實驗任務,與此同時其「計算大腦」同步進行量子化學仿真模擬,通過融合理論大數據和實驗小數據產生具有預測能力的機器學習模型,最終調用貝葉斯優化算法預測並機器驗證全局最優的催化劑配方。這種理實交融的研究範式極大地加速了新材料發現過程,能夠從數百萬種可能配方中迅速識別最佳組合。

移居火星,是人類的夢想。然而,首先要克服的是缺乏氧氣的火星環境。火星上存在水資源的可能,為利用太陽能驅動的電催化析氧反應製備氧氣提供了機遇,由於人類無法在無氧的火星環境下長期生存,在火星上就地取材創製催化劑成為一個難以逾越的屏障。

此次中國科大機器化學家系統「小來」平台,利用火星隕石實現產氧催化劑無人化創製的工作流程,系統包括移動機器人、計算大腦、雲服務器和多個不同功能的化學工作站。內外雙循環的機器自動化過程集成了從原料準備、樣品合成、性能表徵和配方優化步驟。

上述研究成果11月14日以「Automated synthesis of oxygen-producing catalysts from Martian meteorites by a robotic AI chemist」為題發表在國際期刊《自然·合成》上(Nature Synthesis),並被編輯選為當期熱點論文予以專門推薦。


香港文匯網(2023年11月14日

https://www.wenweipo.com/s/202311/14/AP6553320fe4b0fdf828a6a83c.html


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