Sekumpulan penyelidik MIT telah memperkenalkan sistem robotik berkuasa AI yang berpotensi merevolusikan analisis semikonduktor dan mempercepatkan pembangunan panel solar generasi baharu.
Sistem autonomi sepenuhnya ini, yang diperincikan dalam penerbitan Science Advances pada 4 Julai, mengukur fotokonduktans—satu sifat elektrik penting yang menentukan bagaimana bahan bertindak balas terhadap cahaya—dengan kelajuan dan ketepatan yang belum pernah dicapai sebelum ini. Dalam ujian selama 24 jam, sistem ini telah melakukan lebih 3,000 pengukuran unik, beroperasi pada kadar melebihi 125 bacaan setiap jam.
"Tidak semua sifat penting sesuatu bahan boleh diukur secara tanpa sentuh. Jika anda perlu membuat sentuhan dengan sampel anda, anda mahu ia berlaku dengan pantas dan anda mahu memaksimumkan maklumat yang diperoleh," jelas Profesor Tonio Buonassisi, penulis kanan kajian tersebut.
Inovasi ini menggabungkan tiga teknologi utama: probe robotik yang menyentuh sampel semikonduktor secara fizikal, rangkaian neural kendiri yang mengenal pasti titik pengukuran optimum, dan algoritma perancangan laluan khusus yang menentukan laluan paling efisien antara titik sentuhan. Dengan memasukkan pengetahuan bidang sains bahan ke dalam sistem AI, para penyelidik membolehkan ia membuat keputusan bertaraf pakar tentang lokasi dan kaedah terbaik untuk menguji sampel.
Penemuan ini mengatasi halangan asas dalam penemuan bahan baharu. Walaupun penyelidik boleh mensintesis calon semikonduktor baharu dengan pantas, pengukuran sifatnya secara manual masih perlahan dan memerlukan banyak tenaga kerja. Sistem MIT ini mempercepatkan proses tersebut secara drastik, membolehkan pengenalpastian bahan berpotensi untuk sel solar dan aplikasi lain dengan lebih cepat.
Pengukuran terperinci yang dijalankan telah mendedahkan kawasan prestasi tinggi dan tanda awal degradasi bahan yang mungkin terlepas dalam ujian konvensional. Penulis utama Alexander Siemenn menyatakan, "Keupayaan untuk mengumpul data yang begitu kaya pada kadar yang sangat pantas, tanpa memerlukan bimbingan manusia, mula membuka peluang untuk menemui dan membangunkan semikonduktor berprestasi tinggi yang baharu."
Projek ini, yang dibiayai oleh Jabatan Tenaga AS, Yayasan Sains Kebangsaan, First Solar, dan rakan kongsi lain, merupakan langkah penting ke arah visi MIT untuk makmal penemuan bahan autonomi sepenuhnya. Pasukan ini berhasrat untuk memperluas keupayaan sistem bagi mewujudkan makmal automatik lengkap yang menggabungkan sintesis, pengimejan, dan pengukuran—berpotensi mengubah cara kita menemui dan membangunkan bahan baharu untuk aplikasi tenaga bersih.