Tým výzkumníků z MIT představil průlomový robotický systém poháněný umělou inteligencí, který by mohl zásadně změnit analýzu polovodičů a urychlit vývoj nové generace solárních panelů.
Plně autonomní systém, podrobně popsaný ve studii publikované 4. července v časopise Science Advances, měří fotovodivost – klíčovou elektrickou vlastnost určující, jak materiály reagují na světlo – s dosud nevídanou rychlostí a přesností. Během 24hodinového testu systém provedl více než 3 000 unikátních měření, přičemž pracoval rychlostí přes 125 odečtů za hodinu.
„Ne každou důležitou vlastnost materiálu lze měřit bezkontaktně. Pokud potřebujete se vzorkem navázat kontakt, chcete, aby to bylo rychlé a abyste získali co nejvíce informací,“ vysvětluje profesor Tonio Buonassisi, hlavní autor studie.
Inovace kombinuje tři klíčové technologie: robotickou sondu, která fyzicky kontaktuje polovodičové vzorky, samořídící neuronovou síť, která identifikuje optimální místa měření, a specializovaný algoritmus pro plánování trasy, jenž určuje nejefektivnější cesty mezi kontaktními body. Vložením odborných znalostí z oblasti materiálových věd do systému umělé inteligence umožnili výzkumníci systému činit expertní rozhodnutí o tom, kde a jak vzorky testovat.
Tento průlom řeší zásadní úzké hrdlo v objevování nových materiálů. Zatímco vědci dokážou rychle syntetizovat nové polovodičové kandidáty, ruční měření jejich vlastností zůstávalo pomalé a pracné. Systém MIT tento proces dramaticky urychluje a umožňuje rychlejší identifikaci slibných materiálů pro solární články i další aplikace.
Podrobné měření odhalilo výkonové hotspoty a rané známky degradace materiálu, které by při běžném testování mohly uniknout pozornosti. Hlavní autor Alexander Siemenn uvádí: „Možnost získávat tak bohatá data v tak rychlém tempu, bez nutnosti lidského vedení, otevírá dveře k objevování a vývoji nových polovodičů s vysokým výkonem.“
Projekt, financovaný americkým ministerstvem energetiky, Národní vědeckou nadací, společností First Solar a dalšími partnery, představuje významný krok směrem k vizi MIT o plně autonomní laboratoři pro objevování nových materiálů. Tým si klade za cíl rozšířit schopnosti systému a vytvořit kompletně automatizovanou laboratoř, která spojí syntézu, zobrazování a měření – což by mohlo zásadně proměnit způsob, jakým objevujeme a vyvíjíme nové materiály pro čisté energetické aplikace.