Использование робота-химика позволит значительно ускорить проведение исследований и удешевить разработку новых материалов

Исследователи из университета Саутгемптона, университета Лидса и других научных учреждений сделали первые шаги к созданию универсального автоматизированного робота-химика, который, экспериментируя с различными видами промышленного химического сырья, совершенно самостоятельно может изобрести новые материалы с заранее заданными свойствами и разработать технологические процессы производства этих материалов. Эта технология, разрабатываемая в рамках проекта "Dial-a-Molecule", позволит в недалеком будущем резко ускорить процессы разработки новых типов лекарственных препаратов, химических реактивов, наночастиц и других химических соединений, разрабатывая при этом технологические процессы, минимизирующие вредные выбросы в окружающую среду и позволяющие максимально эффективно использовать имеющееся сырье.

Уже созданный опытный образец системы "Dial-a-Molecule", использует заданный пользователем набор химических компонентов и реактивов. В специальном потоковом химическом реакторе робот производит непрерывный набор химических реакций пока на выходе не получается материал с заданными свойствами. Специализированные алгоритмы программного обеспечения управляющего компьютера позволяют системе самообучаться и самостоятельно планировать проведение последующих экспериментов. Это позволяет избежать множества повторений одних и тех же действий, который выполнил бы ученый-химик во время поисков условий производства материала с требуемыми свойствами.

Использование технологии потокового химического реактора позволяет провести массу экспериментов в течение короткого промежутка времени. Помимо этого, такой подход сразу обеспечивает разработку готового метода технологического производства, который легко может быть масштабирован и воплощен в виде химического промышленного оборудования.

Используя возможности опытного образца робота-химика, ученые успешно разработали технологические процессы производства некторых видов органических молекул, используемых в производстве лекарственных препаратов, неорганических полиоксиметаллических наночастиц и молекул порфирина, вещества, необычайно дорогого в производстве и поэтому производимого в очень малых количествах.

Далее команда проекта "Dial-a-Molecule" планирует начать работу с множеством партнерских организаций, специализирующихся в области нефтехимии и химических производств. Их совместными усилиями будут проведены экспериментальные разработки новых типов жидких веществ, используемых в пищевой промышленности, смазок, топлива и других продуктов.

Исследователи рассчитывают на то, что в конце концов им удастся создать машину, которая сможет разрабатывать одинаково хорошо как простейшие химические соединения, состоящие только из молекул определенного типа, так и сложнейшие вещества, в составе которых могут находиться сотни и тысячи компонентов. По мнению разработчиков системы "Dial-a-Molecule" их технология не нацелена на то, чтобы оставить без работы ученых-химиков, основной задачей системы будет автоматизация рутинной работы, освобождение от которой позволит ученым сконцентрироваться на других более важных задачах.