Автономен робот улеснява проучването на нови материали за батерии

04.01.2024   |   Начало»Технологии

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

Изследователи от американския Институт за модерна наука и технологии Бекман съобщиха, че са създадели автоматизиран лабораторен робот за изпълнение на сложни електрохимични експерименти и анализ на данни.

Роботът, наречен Electrolab, спомага за значителното намаляване на необходимите усилия и време за извършване на електрохимични проучвания, като автоматизира много базови и повтарящи се лабораторни дейности.

Electrolab може да се използва за изследване на материали за съхранение на енергия и химически реакции, които насърчават използването на алтернативни и възобновяеми енергийни източници като слънчева и вятърна енергия, което е от съществено значение в справянето с климатичните промени, посочват изследователите.

"Надяваме се, че Electrolab ще позволи нови открития в съхранението на енергия, като в същото време ни помага да споделяме знания и данни с други електрохимици – и не само електрохимици. Искаме те да могат да пробват неща, които досега не са можели да пробват", заяви Хоакин Родригес-Лопес, преподавател в Департамента по химия в Университета на Илинойс Ърбана-Шампейн (UIUC).

Интердисциплинарният екип е ръководен от Родригес-Лопес и Чалрс Шрьодер, преподавател в Департамента по материалознание и инженеринг и преподавател по химичено и биомолекулярно инженерство в UIUC.

По проекта работи интердисциплинарен екип от специалисти

Electrolab е създаден по идея на Родригес-Лопес и Шрьодер на базата на общ проект, финансиран от Съвместния изследователски център за съхранение на енергия – иновационен хъб на Министерството на енергетиката на САЩ, фокусиран върху проучвания в сферата на батериите. Родригес-Лопес и Шрьодер събират интердисциплинарен екип от програмисти, инженери и електрохимици. Те проектират Electrolab и създават и тестват достъпно устройство, което е високоадаптивно, изработено от обикновени части, струващо около 1000 щатски долара, което е от ключово значение за внедряването му от лаборатории с всякакви размери. Екипът открито споделя плановете за конструирането на инструмента, така че всички изследователи да могат да се възползват от него.

Electrolab използва софтуер, базиран на Python, който позволява извършването на изцяло автоматизиран анализ на данни и изработване на графики и чертежи. В комбинация с машинно самообучение, Electrolab се трансформира от робот, извършващ предварително зададени задачи, в робот, който може да взима решения за развитието на експеримента в момента, в който той се извършва. Така Electrolab използва събраните и анализирани данни в реално време, за да предприеме следващата стъпка.

Екипът тества точността и здравината на Electrolab в различни приложни сценарии. В един от случаите Electrolab извършва над 200 експеримента при различни условия, анализира данни и дори почиства след себе си за само 2 часа. Въпросният експеримент би отнел 8 часа на средностатистически електрохимик.

При вторият експеримент е тествана способността на Electrolab да работи като специалист. След минимални модификации устройството е пуснато да работи напълно самостоятелно. То изпълнява задача да обследва ново поколение материал за батерии за по-малко от четири часа без никаква човешка намеса, позволявайки на изследователите да работят по други проекти и намалявайки фоновия шум, който често се наблюдава при деликатни електрохимични анализи.

Ключови думи: UIUC   батерии   роботи  

Област: Електроапаратура