Ein autonomes Roboterlabor, das neue Materialien entdeckt

Forscher am MIT haben eine vollständig autonome Plattform entwickelt, die einen intelligenten Algorithmus und ein Robotersystem kombiniert, um schnell neue Materialien zu entdecken. Dieses „in sich geschlossene Labor“ könnte die Entwicklung von Schlüsseltechnologien wie Batterien, Solarzellen und Medikamenten deutlich beschleunigen.

Es handelt sich um einen sogenannten geschlossenen Kreislauf, in dem ein genetischer Algorithmus Hunderte vielversprechender „Rezepte“ für neue Polymermischungen generiert. Die Rezepte werden an ein Robotersystem gesendet, das die Chemikalien automatisch mischt, Messungen vornimmt und die Ergebnisse an den Algorithmus zurücksendet. Der Algorithmus lernt daraus und macht noch bessere Vorschläge für den nächsten Produktionslauf.

Einer der größten Vorteile des neuen Systems ist zweifellos seine Geschwindigkeit. Täglich können bis zu 700 neue Materialien hergestellt und getestet werden. Dies stellt einen großen Fortschritt in der Forschung dar, deren Entwicklung normalerweise ein langwieriger Prozess ist. Die Plattform ermöglicht die Entdeckung von Materialien wie besseren Elektrolyten für sicherere und effizientere Batterien, günstigeren Komponenten für Solarzellen und präzisen Nanopartikeln für die Medikamentenverabreichung.

In ersten Tests suchte die fortschrittliche Plattform nach einer Polymermischung, die Enzyme bei hohen Temperaturen stabil hält. Das Ergebnis war eine Mischung, die 18 Prozent wirksamer war als ihre Einzelkomponenten und damit das Potenzial für unerwartete Lösungen aufzeigte.