在化學合成領域，人工智慧（AI）和機械人技術的融合預示著創新的新時代。 Robochem是由阿姆斯特丹大學研究人員開發的機械人平台，有望推進光催化轉化。 在最近發表在《科學》雜誌上的一篇文章中詳細介紹了這一突破性的系統，這不僅是化學合成的飛躍，而且是朝著重新定義機器在科學中可以實現的界限邁出的一大步。
彌合光催化間隙。
光催化是一種在溫和條件下利用光驅動化學反應的過程，在合成藥物、農用化學品和材料方面具有巨大的潛力。 儘管有希望，但該領域一直在努力應對重大挑戰，包括優化反應條件、複製結果和擴大反應過程的規模。 這些障礙源於實際問題，如不均勻的光吸收和實驗變異性，以及複雜的反應機理等化學複雜性。
Robochem 是阿姆斯特丹大學 Van Ter Hof 分子科學研究所的 Timothy Nol 教授及其團隊的研究成果。 Robochem 的目標是在內部優化、強化和擴大光催化轉化，而無需在該領域擁有廣泛的專業知識。 它體現了乙個協作機械人平台，該平台將現成的硬體與定製軟體和貝葉斯優化 （BO） 演算法整合在一起，為困擾光催化過程的挑戰提供方便和安全的解決方案。
robochem 的內部工作原理。
Robochem 創新的核心是其複雜的元件陣列：液體處理器、注射幫浦、可調連續流光反應器、具有成本效益的物聯網裝置和線上核磁共振 （NMR） 系統。 這些元件通過使用者友好的介面進行控制，簡化了光催化反應的複雜編排。
Robochem的優勢在於其閉環BO方法，可以系統地探索離散和連續變數的大引數空間。 這種策略使 Robochem 能夠確定最佳反應條件，最大限度地提高產量和/或通量。 該平台在連續流微反應器中執行，有效地解決了質量、熱量和光子傳輸方面的考慮，生成了捕獲成功和失敗的結構化資料集，從而闡明了特定變數對反應的影響。
展示多功能性和精確性。
該平台的功能已在 19 種不同的分子中進行了嚴格的測試，證明了其在解決光催化的各個方面的多功能性，包括氫原子轉移光催化、光氧化還原催化和金屬光催化。 值得注意的是，robochem的自主操作需要最少的人為干預，人類的作用僅限於定義引數空間、準備庫存方案和分離純化合物。
獨立產率與核磁共振分析結果**的良好一致性凸顯了 robochem 的精確度和可靠性，並驗證了其在同一連續流式反應器中擴大最佳條件的有效性。 Robochem 的這一方面表現尤其值得注意，因為它展示了該平台從試驗優化無縫過渡到放大的能力，這是工業應用的關鍵因素。
是什麼讓 robochem 與眾不同。
在化學合成方面，robochem 與其他機械人平台的不同之處在於，它專注於光催化過程，並在最少的人為干預下自主執行。 雖然其他平台可以滿足更廣泛的化學合成應用，但 Robochem 具有整合的 BO 演算法，用於導航反應條件，以及全面的資料收集，包括不成功的實驗。 這種方法不僅提高了光催化工藝優化的效率，而且提供了對反應的更豐富的理解，為進一步的創新鋪平了道路。
robochem 背後的技術。
Robochem 展示了硬體和軟體在解決複雜科學挑戰方面的協同作用。 該平台無縫整合了液體處理器、注射幫浦、光反應器、物聯網裝置和核磁共振系統，再加上 BO 演算法和使用者友好的介面，體現了技術創新如何減輕傳統化學合成的負擔。 Robochem 是人工智慧和機械人技術在化學應用方面的最新進展，通過基於全面資料分析的自動優化過程和實時調整。
化學合成的未來。
Robochem標誌著化學合成發展的關鍵時刻，讓我們得以一窺機器將在科學發現和創新中發揮核心作用的未來。 隨著該平台不斷完善其功能並擴充套件其應用，Robochem 和類似系統徹底改變製藥和農用化學品以外的行業的潛力是巨大的。 通過將研究人員從耗時且複雜的流程優化任務中解放出來，像 robochem 這樣的平台不僅提高了安全性和效率，還使科學家能夠將更多時間投入到工作的創造性方面。