in

Un nouveau robot « chimiste » autonome créé pour épauler les chercheurs

Crédits : capture d'écran youtube

Une équipe de chercheurs britanniques a développé un nouveau robot capable de travailler de manière autonome en laboratoire. Cette machine ultra-performante ne vise pas à remplacer les humains, mais à les décharger de manipulations répétées.

Andrew Cooper et son équipe du département de Chimie et Matériaux de l’Université de Liverpool (Angleterre) développent depuis trois ans un bras robotisé capable d’effectuer des expériences de manière autonome en laboratoire. Dirigée à distance par un algorithme d’intelligence artificielle, la machine peut travailler jusqu’à 21 heures par jour sans recharge.

Pour se déplacer, le socle du robot s’appuie sur la technologie LIDAR, un système de scan de l’environnement par lasers. Pour l’aider à se positionner, des socles cubiques sont placés sur les différents espaces de travail avec lesquels le robot interagit (voir vidéo en fin d’article).

Un laborantin pas comme les autres

À la base, ce nouveau bras robotisé a été pensé dans le but de mener des expériences de synthèse de photocatalyseurs qui permettent la production d’hydrogène à partir de molécules d’eau en utilisant la lumière.

L’idée consistait à tester différentes molécules de substitution moins polluantes que celles habituellement utilisées en pétrochimie. En fonction des résultats, le robot pouvait alors décider par lui-même quels mélanges effectuer pour obtenir le meilleur rendement en hydrogène possible.

Dans le cadre de cette étude détaillée dans la revue Nature les chercheurs expliquent avoir été en mesure de mener plus de 688 expériences en huit jours grâce à ce nouveau bras robotisé. Pour des chimistes humains, ce type de travaux nécessite plusieurs mois de recherches.

En outre, le taux d’expériences ratées par le robot est en moyenne de seulement 11 pour 688, soit 98,4 %. Là encore, il fait mieux que les humains.

« Notre plus gros challenge a été de rendre le système robuste« , explique dans un communiqué le Dr Benjamin Burger, programmateur et créateur du robot. « Pour travailler de manière autonome sur plusieurs jours en réalisant des milliers de manipulations délicates, le taux de défaillances [du robot] devait être très bas. Mais une fois cela mis en place, le robot commet bien moins d’erreurs qu’un humain« .

robot
Grâce à son bras amovible, ce robot peut utiliser tous les mêmes instruments qu’un chimiste « classique ». Crédits : Université de Liverpool

Décharger les chimistes

Avec ses 1,7 mètre de haut et plus de 400 kilos sur la balance, ce robot ne vise bien entendu pas à remplacer les véritables chimistes.

« Il est important de souligner que vous avez toujours besoin des scientifiques humains parce que le robot fait les expériences, mais ne décide pas quelles expériences faire« , souligne à Newsweek Andrew Cooper. « L’une des choses les plus difficiles dans la recherche est de choisir sur quoi travailler et le robot ne le fait pas. Donc, si vous demandez au robot de travailler sur un problème inutile et sans intérêt, il le fera pour toujours« .

D’après le chercheur, le but est d’avoir la capacité pour les scientifiques de faire une « chimie beaucoup plus ambitieuse et intéressante« .

Selon Cooper, un tel robot pourrait coûter dans les 125 000 dollars environ (110 000 euros). Si au premier abord la facture paraît salée, le prix reste en dessous de celui d’un instrument haut de gamme en laboratoire. « Ce serait cher s’il ne proposait que de tondre votre pelouse, mais dans le contexte de la recherche, nous pensons qu’il est en réalité beaucoup moins cher que d’autres approches« .

Si, à la base, ce robot a été développé dans le cadre de recherches sur les catalyseurs, il pourrait à terme être utilisé à d’autres fins. Par exemple, il pourrait évaluer de nouvelles formulations de médicaments en recherchant des réactions chimiques inexplorées.