Екип от изследователи в MIT представи революционна роботизирана система, задвижвана от изкуствен интелект, която може да промени из основи анализа на полупроводници и да ускори разработването на следващото поколение соларни панели.
Напълно автономната система, описана в публикация от 4 юли в Science Advances, измерва фотопроводимост — ключово електрическо свойство, определящо как материалите реагират на светлина — с невиждана досега скорост и прецизност. По време на 24-часов тест системата е извършила над 3 000 уникални измервания, работейки с темп, надвишаващ 125 отчета на час.
„Не всяко важно свойство на даден материал може да бъде измерено безконтактно. Ако трябва да осъществите контакт с пробата, искате това да става бързо и да извлечете максимално количество информация“, обяснява професор Тонио Буонасиси, старши автор на изследването.
Иновацията съчетава три ключови технологии: роботизирана сонда, която физически контактува с полупроводниковите проби; самонаблюдаваща се невронна мрежа, която определя оптималните точки за измерване; и специализиран алгоритъм за планиране на пътя, който намира най-ефективните маршрути между точките на контакт. Чрез внедряване на експертни познания от областта на материалознанието в AI системата, изследователите са ѝ позволили да взема решения на експертно ниво къде и как да тества пробите.
Този пробив преодолява фундаментално забавяне в откриването на нови материали. Докато учените могат бързо да синтезират нови полупроводникови кандидати, ръчното измерване на техните свойства оставаше бавно и трудоемко. Системата на MIT драстично ускорява този процес, позволявайки по-бързо идентифициране на обещаващи материали за соларни клетки и други приложения.
Детайлните измервания разкриват зони с висока производителност и ранни признаци на деградация на материалите, които биха могли да останат незабелязани при конвенционалното тестване. Водещият автор Александър Зимен отбелязва: „Възможността да се събира толкова богата информация с такава скорост, без необходимост от човешко ръководство, отваря врати за откриване и разработване на нови високоефективни полупроводници.“
Проектът, финансиран от Министерството на енергетиката на САЩ, Националната научна фондация, First Solar и други партньори, представлява значителна стъпка към визията на MIT за напълно автономна лаборатория за откриване на материали. Екипът цели да разшири възможностите на системата, за да създаде напълно автоматизирана лаборатория, която комбинира синтез, визуализация и измерване — потенциално трансформирайки начина, по който откриваме и разработваме нови материали за чиста енергия.