Pendekatan revolusioner terhadap automasi makmal kini mengubah cara saintis menemui bahan baharu. Penyelidik di North Carolina State University telah membangunkan makmal pandu sendiri yang mengumpul sekurang-kurangnya 10 kali lebih banyak data berbanding teknik terdahulu, sekali gus mempercepatkan kadar penemuan bahan baharu secara dramatik.
Penemuan ini, yang diterbitkan dalam Nature Chemical Engineering, menggunakan eksperimen aliran dinamik di mana campuran kimia mengalir secara berterusan melalui sistem sambil dipantau secara masa nyata. Ini merupakan peralihan besar daripada kaedah keadaan mantap tradisional yang memerlukan menunggu tindak balas selesai sebelum analisis dilakukan.
"Kami kini telah mencipta makmal pandu sendiri yang memanfaatkan eksperimen aliran dinamik, di mana campuran kimia diubah secara berterusan melalui sistem dan dipantau secara masa nyata," jelas Milad Abolhasani, Profesor ALCOA Kejuruteraan Kimia dan Biomolekul di NC State serta penulis utama kajian tersebut. "Ia seperti beralih daripada satu gambar pegun kepada sebuah filem penuh tentang tindak balas yang sedang berlaku."
Sistem ini tidak pernah berhenti beroperasi atau mencirikan sampel, malah mengumpul data setiap setengah saat berbanding menunggu setiap eksperimen selesai. Operasi berterusan ini membolehkan algoritma pembelajaran mesin makmal menerima jauh lebih banyak data eksperimen berkualiti tinggi, menjadikan ramalan mereka semakin tepat dan mempercepatkan keupayaan penyelesaian masalah.
Selain kelajuan, inovasi ini juga mengurangkan impak terhadap alam sekitar secara signifikan. "Dengan mengurangkan jumlah eksperimen yang diperlukan, sistem ini secara dramatik mengurangkan penggunaan bahan kimia dan sisa, sekali gus memajukan amalan penyelidikan yang lebih lestari," kata Abolhasani. "Masa depan penemuan bahan bukan sekadar tentang seberapa pantas kita boleh pergi, tetapi juga tentang seberapa bertanggungjawab kita mencapainya."
Implikasi terhadap penyelesaian cabaran global amat besar. Makmal pandu sendiri boleh membolehkan saintis menemui bahan terobosan untuk tenaga bersih, elektronik baharu, atau bahan kimia lestari dalam masa beberapa hari berbanding bertahun-tahun. Dalam ujian, sistem aliran dinamik berjaya mengenal pasti calon bahan optimum pada percubaan pertama selepas latihan, membuktikan kecekapannya.
Teknologi ini merupakan sebahagian daripada gerakan lebih besar ke arah sains autonomi, di mana AI dan robotik mempercepatkan penemuan sehingga 10-100 kali ganda berbanding kaedah tradisional. Apabila sistem-sistem ini terus berkembang, ia berpotensi menawarkan penyelesaian lebih pantas untuk cabaran paling mendesak masyarakat dalam bidang tenaga, kelestarian, dan pembangunan bahan termaju.