Robots móviles autónomos para la química sintética exploratoria

Área de la Ciencia:

• Química
• La robótica
• Inteligencia artificial

Sus antecedentes:

• Los laboratorios autónomos aceleran la síntesis química, pero a menudo se basan en datos de caracterización limitados.
• Los sistemas existentes utilizan equipos a medida y técnicas de medición únicas, lo que dificulta el análisis exhaustivo.
• Los experimentos manuales utilizan diversos instrumentos para la toma de decisiones, una capacidad que carece en los sistemas autónomos actuales.

Objetivo del estudio:

• Integrar robots móviles en un flujo de trabajo de laboratorio autónomo para la toma de decisiones similar a la humana.
• Permitir que los robots compartan el equipo de laboratorio existente con los investigadores humanos.
• Desarrollar un sistema modular para la síntesis y caracterización química autónoma.

Principales métodos:

• Un flujo de trabajo modular que combina robots móviles, una plataforma de síntesis automatizada, espectrometría de masas de cromatografía líquida y espectroscopia de resonancia magnética nuclear.
• Utilización de un tomador de decisiones heurístico para procesar datos de medición ortogonales para la selección de reacciones y los controles de reproducibilidad.
• Implementación de robots móviles para el funcionamiento de los equipos y la toma de decisiones de tipo humano.

Principales resultados:

• Se ha demostrado la integración exitosa de robots móviles para operaciones de laboratorio autónomas.
• Permitió a los robots compartir el equipo existente sin monopolizarlo o rediseñarlo extensamente.
• Aplicó con éxito el enfoque de diversificación estructural, química huésped-invitado supramolecular y síntesis fotoquímica.
• Se extendió el método a un ensayo de función autónoma para las propiedades de unión supramolecular huésped-invitado.

Conclusiones:

• Esta estrategia permite a los laboratorios autónomos imitar la toma de decisiones experimentales humanas utilizando diversos datos.
• El sistema modular integrado en el robot mejora la eficiencia y la reproducibilidad en la química exploratoria.
• El enfoque es particularmente eficaz para la síntesis compleja que produce múltiples productos, incluidos los ensayos funcionales.