Sin embargo, en los últimos años, los investigadores han estado trabajando para acortar el período de desarrollo mediante el uso de inteligencia artificial (IA). Cuando se combina con robots, es posible realizar investigaciones de desarrollo de materiales las 24 horas del día, los 365 días del año sin intervención humana.

El Dr. Sang Soo, Han y el Dr. Donghun, Kim del Centro de Investigación de Ciencias Computacionales y el Profesor Kwan-Young Lee del Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología de la Universidad de Corea han desarrollado una plataforma de síntesis personalizada de nanomateriales utilizando IA y robótica, llamada Smart Laboratorio.

La investigación se publica en la revista Advanced Functional Materials. .

El equipo de investigación conjunto del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) y la Universidad de Corea desarrolló por primera vez un dispositivo automatizado que sintetiza nanopartículas basado en un brazo robótico y mide las propiedades ópticas de las nanopartículas sintetizadas. Al combinar la tecnología de inteligencia artificial con esto, se desarrolló un laboratorio inteligente para la síntesis personalizada de nanomateriales, con el que los investigadores pueden sintetizar fácilmente nanomateriales que cumplan con sus requisitos con solo ingresar las propiedades deseadas del material.

La tecnología de IA aplicada a la plataforma Smart Lab combina un método de optimización bayesiano con la tecnología de parada temprana para aumentar la eficiencia del descubrimiento de materiales más de 500 veces en comparación con dispositivos automatizados simples.

Los experimentos con humanos suelen ser difíciles de obtener resultados reproducibles porque los resultados dependen muy sensiblemente del entorno de investigación y de la competencia de los investigadores; sin embargo, el laboratorio inteligente desarrollado tiene la ventaja de producir datos consistentes y de alta calidad en grandes cantidades.

Los investigadores también desarrollaron una tecnología de inteligencia artificial para garantizar la seguridad de los laboratorios inteligentes. Aunque no existe riesgo de lesiones para los investigadores en laboratorios inteligentes no tripulados, es difícil prevenir accidentes de seguridad, como mal funcionamiento debido a la sobrecarga del robot.

Los investigadores desarrollaron una tecnología de visión de IA (DenseSSD) para detectar y prevenir este tipo de accidentes de seguridad con antelación y la instalaron en el laboratorio inteligente. DenseSSD detecta varios objetos en el laboratorio, incluidos equipos y materiales de investigación, y notifica a los usuarios sobre cualquier anomalía para que puedan tomar las medidas adecuadas.

"La plataforma de laboratorio inteligente, que permite el desarrollo de materiales sin intervención humana, será un nuevo paradigma de I+D que puede resolver el problema de la disminución del personal de investigación debido al envejecimiento", afirmó el Dr. Sang Soo, Han de KIST.

"En el futuro, planeamos incorporar modelos de lenguaje interactivo como ChatGPT para facilitar el uso del laboratorio inteligente a los no expertos", dijo el Dr. Donghun, Kim. El equipo de investigación planea expandir la plataforma Smart Lab a varios campos de materiales, como catalizadores, baterías y pantallas.