Специалисты Университета ИТМО работают над автоматизацией рутинных операций в химических лабораториях с помощью многоосевых роботов, оснащенных 3D-печатными манипуляторами. Уже созданы первые прототипы, отрабатывающие простейшие операции. В будущем роботизированные лаборанты смогут проводить полноценные исследования по сбору большого объема данных и их первичному анализу, сообщает пресс-служба вуза.

Проведение химических экспериментов и анализ занимают много времени, огромное количество сил уходит на сочетание реагентов между собой и фиксацию полученных результатов. Эти процессы требуют повторения одних и тех же действий с небольшой разницей переменных. Специалисты ИТМО решили автоматизировать некоторые из этих процессов с помощью химической автономной платформы, которая сможет переносить пробы, устанавливать концентрацию реагентов, фиксировать получившиеся реакции, анализировать их и предсказывать возможные результаты.

Главное отличие этой технологии от существующих заключается в использовании самообучающейся нейронной сети. Сейчас идет сборка первого рабочего прототипа, под который уже разрабатывают программное обеспечение. Другой «робот-химик» возьмет на себя создание смесей и растворов. Сейчас электронный лаборант учится самым простым действиям, но уже умеет переставлять пробирки и откручивать крышки.

«Мы стремимся создать автономную лабораторию, в которой над рутинными экспериментами будут трудиться не специалисты, а манипуляторы-лаборанты. Наша задача — научить роботов почти полностью автономно выполнять многие эксперименты в химических лабораториях, во время которых необходимо десятки и сотни раз создавать смеси или растворы заданного состава, а затем перемещать пробирки с ними между оборудованием. Уникальностью нашей разработки является тот факт, что манипуляторы напечатаны на 3D-принтере, что во много раз уменьшает затраты на создание автономной химической лаборатории. Поэтому эту разработку смогут себе позволить множество малых и средних химических лабораторий», — рассказывает инженер Университета ИТМО Артемий Зенкин.

«Одна из актуальных задач — это изучение растворимости в сложных системах при ассоциации молекул в супрамолекулярные структуры. При изучении ассоциации можно варьировать широкий круг параметров от соотношения компонентов, ионной силы, рН, и др. Роботы как раз смогут получить необходимые данные. В перспективе это поможет в создании теории, которая станет серьезным шагом вперед для фундаментальной науки в таких вопросах, как изучение самоорганизации живой материи, и даже прольет свет на механизм зарождения жизни. В практическом плане это приведет к созданию новых фармпрепаратов и химических сенсоров», — поясняет директор Научно-образовательного центра инфохимии и профессор Университета ИТМО Екатерина Скорб.

Источник