Нещодавні досягнення у виробництві кисню на Марсі за допомогою робота-хіміка на основі штучного інтелекту для створення OER-каталізаторів з марсіанських метеоритів є важливим кроком на шляху реалізації мрії про колонізацію Марса. Ця технологія обіцяє створити на Марсі кисневу фабрику, наблизивши людське проживання на планеті до реальності. Джерело: AI-Chemist Group при Університеті науки і технологій Китаю
Хімік зі штучним інтелектом успішно створив каталізатор для виробництва кисню з марсіанських метеоритів.
Переїхати і жити там Марс Вони часто є темами наукової фантастики. Перш ніж ці мрії стануть реальністю, людство стикається з серйозними проблемами, такими як дефіцит життєво важливих ресурсів, таких як кисень, необхідних для довгострокового виживання на Червоній планеті. Однак нещодавні відкриття активності води на Марсі породили нову надію на подолання цих перешкод.
Зараз вчені досліджують можливість розкладання води з утворенням кисню за допомогою електрохімічного окислення води на сонячних батареях за допомогою каталізаторів реакції виділення кисню (OER). Завдання полягає в тому, щоб знайти спосіб виробництва цих каталізаторів на місці, використовуючи матеріали, знайдені на Марсі, а не транспортувати їх із Землі, що коштує дорого.
Досягнення штучного інтелекту та марсіанської хімії
Щоб вирішити цю проблему, команда під керівництвом професора Луо І, професора Цзян Цзюня та професора Шан Вейвея з Університету науки і технологій Китаю (USTC) Китайської академії наук (CAS) нещодавно змогла зробити це можливим. Щоб автоматично збирати та оптимізувати каталізатори OER з марсіанських метеоритів за допомогою автоматизованого хімічного штучного інтелекту (AI).
Їхнє дослідження, проведене у співпраці з Лабораторією глибокого космосу, нещодавно було опубліковано в журналі Синтез природи.
«Хімік, що базується на штучному інтелекті, інноваційно синтезує каталізатор OER, використовуючи марсіанські матеріали на основі міждисциплінарної співпраці», — сказав професор Луо І, старший науковий співробітник команди.
Під час кожної експериментальної сесії хімік зі штучним інтелектом спочатку аналізує елементний склад марсіанських руд, використовуючи лазерно-індуковану спектроскопію (LIBS) як очі. Далі виконується ряд попередніх обробок руд, включаючи зважування на робочій станції розподілу твердих речовин, приготування вихідних розчинів на робочій станції дозування рідини, відділення рідини на робочій станції центрифуги та затвердіння на робочій станції сушарки.
Робот-хімік зі штучним інтелектом створює корисні каталізатори, що виробляють кисень, використовуючи марсіанські метеорити. Джерело: AI-Chemist Group при Університеті науки і технологій Китаю
Отримані гідроксиди металів обробляють адгезивом Nafion для підготовки робочого електрода до тестування OER на електрохімічній робочій станції. Тестові дані надсилаються в обчислювальний «мозок» хіміка ШІ в режимі реального часу Машинне навчання (мл) Обробка.
«Мозок» хіміка зі штучним інтелектом використовує симуляції квантової хімії та молекулярної динаміки 30 000 високоентропійних гідроксидів з різними елементними співвідношеннями та розраховує їх OER каталітичну активність за допомогою теорії функціоналу густини. Дані моделювання використовуються для навчання моделі нейронної мережі швидкому прогнозуванню активності подразників із різним елементним складом.
Нарешті, за допомогою байєсівської оптимізації «мозок» прогнозує суміш доступних марсіанських руд, необхідних для виробництва оптимального каталізатора OER.
Досягнення прориву у виробництві кисню
Наразі хімік зі штучним інтелектом створив чудовий каталізатор, використовуючи п’ять типів марсіанських метеоритів у непілотованих умовах. Цей стимулятор може стабільно працювати більше 550 000 секунд при щільності струму 10 мА см-2 І перевищення потужності 445,1 мВ. Інше випробування при -37°C, температурі на Марсі, підтвердило, що каталізатор може стабільно виробляти кисень без будь-якої очевидної деградації.
Протягом двох місяців хімік зі штучним інтелектом завершив складний процес оптимізації каталізатора, на який у хіміка-людини знадобилося б 2000 років.
Команда працює над перетворенням хіміка на основі штучного інтелекту на загальну експериментальну платформу для різних хімічних складів без втручання людини. Рецензент статті рішуче зазначив: «Цей тип дослідження викликає широкий інтерес і швидко розвивається в області синтезу та відкриття органічних/неорганічних матеріалів».
«У майбутньому люди зможуть створити кисневий завод на Марсі за допомогою хіміка ШІ», — сказав Цзян. Для отримання достатньої концентрації кисню, необхідної для виживання людини, потрібно лише 15 годин сонячного випромінювання. Він сказав: «Ця передова технологія наближає нас на крок до досягнення нашої мрії жити на Марсі».
Довідка: «Автоматизований синтез кисневих каталізаторів із марсіанських метеоритів роботом-хіміком зі штучним інтелектом» Цин Чжоу, Янь Хуан, Дунлай Чжоу, Луюань Чжао, Лулу Го, Рую Ян, Зексу Сунь, Ман Лу, Фей Чжан, Хенгу Сяо, Шень Шен Тан, Шучунь Чжан, Тао Сонг, Сян Лі, Баочунь Чжун, Джонні Чжоу, Іхань Чжан, Байчен Чжан, Цзяці Цао, Гуочжен Чжан, Сонг Ван, Гуйлінь І, Ванджун Чжан, Хайтао Чжао, Шуан Цун, Хуйронг Лі, Лі – Лі Лін, Чжи Чжан, Юе Чжан, Цзюнь Цзян та Ї Лу, 13 листопада 2023 р. Синтез природи.
doi: 10.1038/s44160-023-00424-1
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
