Bilim insanları, güneş hücrelerinin ve diğer elektroniklerin verimliliğini artırmak için yeni yarı iletken malzemeler ortaya çıkarmaya çalışıyorlar. Ancak, malzeme özelliklerinin manuel olarak ölçülmesi inovasyon hızını yavaşlatıyor. Ancak, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü sayesinde işler değişimin eşiğinde gibi görünüyor. Enstitüdeki araştırmacılar, bu süreci hızlandırabilecek tamamen otonom bir robot sistemi geliştirdiler. Robotik sistem, ışığın varlığında bir malzemenin tepkisini belirleyen önemli bir elektriksel özellik olan fotoiletkenliği ölçmek için bir robotik prob kullanıyor.
Robot fotoiletkenlik testi ile güvenilirlik sağlıyor
Robot, karar verme sürecinde kendisine yardımcı olan makine öğrenimi yoluyla malzeme bilimi hakkında bir bilgi tabanını kullanmak üzere eğitildi. Bu özellik sayesinde robot, fotoiletkenlik hakkında bilgi almak için prob kullanarak bir malzemeye temas etmek için en iyi yerleri anlıyor. Robot, 24 saatlik bir testte saatte 125 benzersiz ölçüm alarak umut verici sonuçlar gösterdi. Hassasiyet ve güvenilirliğin diğer yapay zeka tabanlı modellerden daha iyi olduğu gözlemlendi.
Bu yeni yöntem, bilim insanlarının yeni yarı iletken malzemelerin temel özelliklerini hızla incelemesine yardımcı oluyor ve bu da daha fazla elektrik üreten güneş panellerine yol açabilir. Makine Mühendisliği Profesörü ve makalenin kıdemli yazarlarından Tonio Buonassisi: “Bu makaleyi inanılmaz derecede heyecan verici buluyorum çünkü otonom, temas tabanlı karakterizasyon yöntemleri için bir yol sağlıyor. Bir malzemenin her önemli özelliği temassız bir şekilde ölçülemez. Numunenizle temas kurmanız gerekiyorsa, bunun hızlı olmasını ve elde ettiğiniz bilgi miktarını en üst düzeye çıkarmak istersiniz” diye devam etti.
Buonassisi ve araştırmacı ekibi, malzemeleri keşfetmek için otonom olarak çalışan bir laboratuvar oluşturmak için çalışıyor. Son zamanlarda, güneş panelleri gibi fotovoltaikte kullanılan bir yarı iletken malzeme sınıfı olan yeni perovskitleri keşfetmeye odaklandılar. Ancak, fotoiletkenlik yalnızca bir probun malzemeye yerleştirilmesi, bir ışığın tutulması ve elektriksel tepkinin ölçülmesiyle karakterize edilebilir.
Lisansüstü öğrencisi ve projede ortak yazar olan Alexander Siemenn: “Deneysel laboratuvarımızın mümkün olduğunca hızlı ve doğru bir şekilde çalışmasını sağlamak için, tüm prosedürü çalıştırmak için gereken süreyi en aza indirirken en iyi ölçümleri üretecek bir çözüm bulmamız gerekiyordu” dedi
