Université d’Amsterdam : Un robot de synthèse chimique autonome piloté par l’IA

Université d’Amsterdam : Un robot de synthèse chimique autonome piloté par l’IA

L’Université d’Amsterdam présente RoboChem, une plateforme autonome de paillasse conçue pour une synthèse chimique rapide, précise et continue. Crédit : Université d’Amsterdam.

Des chimistes de l’Université d’Amsterdam (UvA) ont introduit un robot innovant de synthèse chimique autonome appelé “RoboChem”, équipé d’une unité intégrée d’apprentissage automatique pilotée par l’IA. Représentant une percée dans le domaine, cet appareil de paillasse surpasse les chimistes humains en termes de vitesse et de précision, démontrant un niveau remarquable d’ingéniosité. Les premières découvertes sur les capacités de RoboChem sont détaillées dans la revue Science.

Accélérer la découverte chimique

Développé par le professeur Timothy Noël et son équipe à l’Institut Van ‘t Hoff de sciences moléculaires de l’UvA, RoboChem a le potentiel d’accélérer considérablement la découverte de molécules chimiques ayant des applications dans les produits pharmaceutiques et divers autres domaines. Sa précision et sa fiabilité sont mises en avant dans sa capacité à effectuer diverses réactions tout en minimisant les déchets.

RoboChem fonctionne de manière autonome 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, fournissant des résultats rapides et inlassables. Le professeur Noël souligne l’efficacité du système : « En une semaine, nous pouvons optimiser la synthèse d’environ dix à vingt molécules. Cela prendrait à un doctorant plusieurs mois. » Le robot identifie les conditions de réaction optimales et fournit des paramètres de production adaptables directement pertinents pour des industries telles que les produits pharmaceutiques.

Time-lapse de RoboChem. Crédit : Université d’Amsterdam.

Approche innovante de RoboChem

Le fonctionnement du robot repose sur la “chimie en flux”, une technique moderne utilisant un système de petits tubes flexibles au lieu d’outils traditionnels tels que des béchers. L’aiguille robotique collecte les matières premières, les mélange en petites quantités et les achemine à travers un système de tubes jusqu’au réacteur.

RoboChem fonctionne sur les principes de la chimie en flux, effectuant des réactions dans des volumes de seulement 650 microlitres alors qu’ils circulent à travers de petits tubes.

Des LED puissantes activent un photocatalyseur, initiant une conversion moléculaire. Les données en temps réel d’un spectromètre RMN automatisé, couplées au traitement par l’IA, permettent à RoboChem d’affiner continuellement sa compréhension de la chimie.

Ingéniosité pilotée par l’IA

Le cœur de RoboChem réside dans son algorithme d’apprentissage automatique piloté par l’IA, qui détermine de manière autonome les réactions pour des résultats optimaux. Le professeur Noël exprime son étonnement devant l’ingéniosité du système, citant des exemples où il a identifié des réactions nécessitant un éclairage minimal, dépassant ainsi ses prédictions.

Les chercheurs ont validé manuellement toutes les molécules dans l’article de Science, confirmant les résultats impressionnants de RoboChem.

Avantages de l’IA dans la découverte chimique

Les chercheurs ont également évalué la capacité de RoboChem à reproduire les résultats d’articles publiés. Dans environ 80% des cas, le système a obtenu de meilleurs rendements, démontrant le potentiel des approches assistées par l’IA dans la découverte chimique.

Le professeur Noël souligne l’importance de générer des données de haute qualité et la capacité du système à enregistrer des données “négatives”, améliorant ainsi la compréhension et favorisant des percées en chimie grâce à l’IA.


Lisez l’article original sur Science.

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