Китайські вчені створили робота-хіміка, який зможе добувати кисень з води на Марсі

Як це працює

Синтез корисних ресурсів з місцевих матеріалів на Марсі матиме важливе значення для виживання. А видобування кисню з матеріалів у процесі, який називається реакцією еволюції кисню (OER), є особливо життєво важливим, пишуть дослідники в статті для Nature, що описує нового хіміка зі штучним інтелектом.

Для цього команда побудувала мобільного робота, який автоматизував весь процес вилучення кисню з п'яти зразків марсіанських і марсоподібних метеоритів. Вони також протестували систему в імітованому середовищі марсіанської поверхні.

Важливо, що ШІ шукав ідеальну формулу для отримання кисню в кожному конкретному зразку з майже 4 мільйонів можливих комбінацій, на що людині знадобилося б понад 2 000 років.

Наше дослідження демонструє, що просунутий хімік зі штучним інтелектом може без втручання людини синтезувати каталізатори OER на Марсі з місцевих руд,
– пишуть дослідники у своєму дослідженні.

Перший крок у видобутку кисню включає відправку зразків метеорита на об'єкт для аналізу в повністю автоматизованій лабораторії. Після цього робот попередньо обробляє руду, видаляючи небажані домішки і матеріали. Потім він використовує матеріали з метеорита для створення каталізатора (процес, що називається каталітичним синтезом), який він тестує в електрохімічних випробуваннях.

Тип каталізатора, який він може створити з наявних ресурсів і який буде найбільш ефективно видобувати кисень, може сильно відрізнятися, тому вибір правильного каталізатора є життєво важливим кроком. І тут на допомогу приходить штучний інтелект з поглибленим знанням хімії.

Спеціальний процесорний модуль на борту робота, який отримав назву "обчислювальний мозок", поєднує алгоритми машинного навчання з теоретичними моделями для аналізу як експериментальних даних, отриманих роботом, так і масивних даних моделювання.

Під час роботи робот збирає інформацію, надсилає ці експериментальні дані на хмарний сервер, де обчислювальний мозок за допомогою машинного навчання виконує десятки тисяч симуляцій, щоб визначити найкращий спосіб генерування кисню. Ці дані надходять до нейромережевої моделі, яка швидко перенавчається та оптимізується з урахуванням нових експериментальних даних, отриманих від робота.

Алгоритм визначає найкращу комбінацію матеріалів для синтезу найкращого OER-каталізатора, яку перевіряє хімік зі штучним інтелектом. Потім робот наносить оптимізоване "каталітичне чорнило" на метеорит, який разом з електродом використовується для виробництва кисню.