无人驾驶的实验室可以帮助推进基本纳米科学和工程应用亚博老虎机网登录

北卡罗莱纳州立大学的研究人员和布法罗大学已经开发和演示了一个“自动驾驶实验室”,它使用人工智能(AI)和射流系统推进我们的理解金属卤化物钙钛矿(MHP)纳米晶体。这无人驾驶实验室也可以用来调查一系列广泛的其他半导体和金属纳米材料。亚博网站下载

“我们已经创建了一个无人驾驶的实验室,可以用来推进基本纳米科学和应用工程”亚博老虎机网登录Milad Abolhasani说通讯作者的一篇论文工作和双分子的化学工程副教授数控状态。

概念验证演示,研究者关注all-inorganic金属卤化物钙钛矿(MHP)纳米晶体,铯卤化铅(CsPbX3,X = Cl, Br)。民族主义者行动党(MHP)纳米晶体是一种新兴的半导体材料,由于其solution-processability和亚博网站下载独特的大小和composition-tunable属性,被认为是潜在的用于印刷光子设备和能源技术。例如,民族主义者行动党(MHP)纳米晶体是非常有效的光学活性的材料和在考虑使用新一代的发光二极管。亚博网站下载因为他们可以使用解决方案处理,有可能以具有成本效益的方式。

Solution-processed材亚博网站下载料是用液体化学前体材料,包括高价值的材料,如量子点、金属/金属氧化物纳米颗粒和金属有机框架。yabo214

然而,民族主义者行动党(MHP)纳米晶体还没有在工业使用。

”在某种程度上,这是因为我们仍在发展中更好的理解如何合成这些纳米晶体以工程师与民族主义者行动党(mhp)相关的所有的属性,“Abolhasani说。”,在某种程度上,因为他们合成需要一定程度的精度,避免大规模制造业的成本效益。我们的工作解决了这两个问题在这里。”

新技术扩展了人工化学家2.0的概念,Abolhasani的实验室在2020年宣布。人工化学家2.0是完全自治,并使用人工智能和自动化机器人系统执行多步化学合成和分析。在实践中,这个系统集中在优化民族主义者行动党(MHP)量子点的能带,允许用户从请求一个定制的量子点完成相关研发并开始生产在不到一个小时。

“我们的新实验室无人驾驶技术可以自动涂料民族主义者行动党(MHP)纳米晶体,在水晶添加锰原子晶格纳米晶体的需求,”Abolhasani说。

掺杂材料和不同程度的锰纳米晶体的光学和电子特性变化,介绍了磁性材料。例如,掺杂锰的民族主义者行动党(MHP)纳米晶体可以改变光的波长发出的材料。

“这给了我们更大的控制能力MHP纳米晶体的性质,”Abolhasani说。“本质上,宇宙潜在的颜色可以由民族主义者行动党(MHP)纳米晶体现在变得更大。而且不只是颜色。它提供了一个更大范围的电子和磁性。”

新实验室无人驾驶技术还提供了一个更迅速、更有效的方法理解如何工程师MHP纳米晶体为了获得所需的属性的组合。视频可以发现新技术的工作https://www.youtube.com/watch-v=2BflpW6R4HI

“假设你想要深入的了解manganese-doping和隙调优将如何影响民族主义者行动党(MHP)纳米晶体的特定类,如CsPbX3,”Abolhasani说。”大约有1600亿种可能的实验,你可以运行,如果你想为每一个可能的控制变量在每个实验。通常使用传统的技术,它仍然需要成百上千的实验学习这两个过程——manganese-doping和隙调优会影响铯卤化铅纳米晶体的性质。”

但是新系统自主。具体地说,它的人工智能算法选择并运行自己的实验。每个完成实验的结果通知这实验下,它会继续运行,直到理解机制控制的民族主义者行动党(MHP)的各种属性。

“我们发现,在一个实际的演示中,系统能够全面了解这些过程如何改变的属性铯卤化铅纳米晶体在只有60的实验中,“Abolhasani说。”换句话说,我们可以得到我们需要的信息工程师材料在几个小时而不是几个月。”

而本文中演示的工作集中在民族主义者行动党(MHP)纳米晶体,自治系统也可以用来描述其他纳米材料使用解决方案流程,包括各种金属和半导体纳米材料。亚博网站下载

“我们兴奋这项技术将如何扩大我们的理解如何控制这些材料的性质,但值得注意的是,该系统还可用于连续生产,亚博网站下载”Abolhasani说。“所以你可以使用这个系统来确定最好的过程来创建你想要的纳米晶体,然后设置系统开始生产材料不间断,令人难以置信的特异性。

“我们已经创建了一个强大的技术。和我们现在寻找合作伙伴来帮助我们将这些技术应用到特定的挑战在工业部门。”

这篇论文,“自动驾驶射流微处理器,自治纳米晶体掺杂”发表在开放获取期刊吗先进的智能系统。本文由泽Bateni合著,博士生在数控状态;博士后研究人员罗伯特·Epps班纳特和杰弗瑞数控状态;前博士生Kameel Antami在数控状态;过韩国Dargis NC州立大学本科;和雷耶斯,布法罗大学的助理教授。

工作是在美国国家科学基金会的支持下,格兰特号1940959,UNC研究机会的主动性。亚博老虎机网登录

来源:https://www.ncsu.edu/

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