MIT'den bir araştırma ekibi, yarı iletken analizinde devrim yaratabilecek ve yeni nesil güneş panellerinin geliştirilmesini hızlandırabilecek yapay zekâ destekli bir robotik sistem tanıttı.
Tamamen otonom çalışan bu sistem, 4 Temmuz'da Science Advances dergisinde yayımlanan makalede detaylandırıldı. Sistem, malzemelerin ışığa nasıl tepki verdiğini belirleyen kritik bir elektriksel özellik olan fotoyarılganlığı, benzeri görülmemiş bir hız ve hassasiyetle ölçüyor. 24 saatlik bir testte, sistem 3.000'den fazla benzersiz ölçüm gerçekleştirerek saatte 125'in üzerinde okuma yaptı.
Çalışmanın kıdemli yazarı Profesör Tonio Buonassisi, "Bir malzemenin her önemli özelliği temassız şekilde ölçülemez. Numunenizle temas kurmanız gerekiyorsa, bunun hızlı olmasını ve elde ettiğiniz bilgi miktarını en üst düzeye çıkarmak istersiniz," diyor.
Bu yenilikçi sistem üç temel teknolojiyi bir araya getiriyor: Yarı iletken numunelere fiziksel olarak temas eden robotik bir prob, en uygun ölçüm noktalarını belirleyen öz denetimli bir sinir ağı ve temas noktaları arasındaki en verimli rotaları hesaplayan özel bir yol planlama algoritması. Araştırmacılar, malzeme bilimi alanındaki uzmanlık bilgisini yapay zekâya entegre ederek sistemin numunelerin nerede ve nasıl test edileceğine dair uzman düzeyinde kararlar almasını sağladı.
Bu gelişme, malzeme keşfindeki temel bir darboğazı ortadan kaldırıyor. Araştırmacılar yeni yarı iletken adaylarını hızla sentezleyebiliyor olsa da, bu malzemelerin özelliklerini manuel olarak ölçmek hâlâ yavaş ve emek yoğun bir süreçti. MIT'nin geliştirdiği sistem bu süreci büyük ölçüde hızlandırarak, güneş pilleri ve diğer uygulamalar için umut vadeden malzemelerin daha hızlı tespit edilmesini mümkün kılıyor.
Ayrıntılı ölçümler, geleneksel testlerde gözden kaçabilecek performans odaklarını ve malzeme bozulmasının erken belirtilerini ortaya çıkardı. Çalışmanın başyazarı Alexander Siemenn, "İnsan rehberliğine ihtiyaç duymadan, bu kadar hızlı oranlarda bu kadar zengin veri toplayabilmek, yeni yüksek performanslı yarı iletkenlerin keşfi ve geliştirilmesi için kapıları aralıyor," diyor.
ABD Enerji Bakanlığı, Ulusal Bilim Vakfı, First Solar ve diğer ortaklar tarafından finanse edilen bu proje, MIT'nin tamamen otonom bir malzeme keşif laboratuvarı vizyonuna doğru önemli bir adım niteliğinde. Ekip, sistemin yeteneklerini sentez, görüntüleme ve ölçümü bir araya getiren eksiksiz bir otomatik laboratuvar oluşturacak şekilde genişletmeyi hedefliyor. Bu sayede temiz enerji uygulamaları için yeni malzemelerin keşfi ve geliştirilme biçimi kökten değişebilir.