محققان آزمایشگاه ملی آرگون با استفاده از ربات هوش مصنوعی Polybot موفق به تولید فیلم‌های نازک پلیمر الکترونیکی با رسانایی بالا و عیوب کم شدند. این دستاورد می‌تواند به پیشرفت‌های بزرگ در حوزه دستگاه‌های پوشیدنی، الکترونیک چاپی و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی منجر شود.
تولید فیلم‌های نازک پلیمر الکترونیکی با استفاده از هوش مصنوعی
پلاستیک‌هایی که قادر به هدایت جریان برق باشند، شاید در ابتدا غیرممکن به نظر برسند، اما در واقع نوع خاصی از مواد به نام پلیمرهای الکترونیکی وجود دارند که انعطاف‌پذیری پلاستیک را با عملکرد فلز ترکیب می‌کنند. این مواد می‌توانند انقلابی در زمینه‌های مختلف فناوری از جمله دستگاه‌های پوشیدنی، الکترونیک چاپی و ذخیره‌سازی انرژی پیشرفته ایجاد کنند.
ساخت فیلم‌های نازک از پلیمرهای الکترونیکی همیشه چالشی پیچیده بوده است. برای دستیابی به ویژگی‌های مناسب این فیلم‌ها، باید تعادل دقیقی بین خواص فیزیکی و الکترونیکی برقرار شود. فرآیند تولید این فیلم‌ها بسیار پیچیده است و هزاران ترکیب مختلف وجود دارد که می‌تواند ویژگی‌های نهایی فیلم‌ها را تحت تأثیر قرار دهد. این حجم بالای ترکیبات ممکن است برای محققان غیرممکن باشد که همه‌ی آن‌ها را آزمایش کنند.
محققان آزمایشگاه ملی آرگون راه‌حلی نوآورانه برای این چالش با استفاده از هوش مصنوعی پیدا کرده‌اند. آن‌ها با استفاده از یک آزمایشگاه خودکار و هوش مصنوعی به نام Polybot موفق شدند روش‌های پردازش فیلم‌های نازک پلیمر الکترونیکی را بهبود دهند.
چگونه Polybot به حل چالش‌ها کمک می‌کند؟
Polybot به صورت خودکار عمل می‌کند و با استفاده از تصمیمات مبتنی بر هوش مصنوعی آزمایش‌ها را انجام می‌دهد. این ربات هوش مصنوعی می‌تواند تمامی مراحل فرآیند تولید را به طور خودکار انجام دهد و از آنجایی که حجم زیادی از داده‌ها تولید می‌شود، هوش مصنوعی به محققان کمک می‌کند تا سریع‌تر به نتایج برسند و راه‌حل‌های بهینه را پیدا کنند.
محققان با استفاده از Polybot توانستند دو ویژگی اصلی فیلم‌ها را به طور همزمان بهینه‌سازی کنند: رسانایی و عیوب پوشش. این دو ویژگی برای بهبود عملکرد الکتریکی و افزایش قابلیت اعتماد دستگاه‌ها اهمیت زیادی دارند. این تیم تحقیقاتی توانستند به کمک Polybot فیلم‌هایی با رسانایی بالا و عیوب کم تولید کنند که با بهترین استانداردهای موجود رقابت می‌کنند.
این روش خودکار به محققان کمک کرد تا فرآیندهای تولید فیلم را بهینه کرده و داده‌های مهمی را برای ساخت فیلم‌های باکیفیت و رسانا جمع‌آوری کنند. این دستاوردها نه تنها به پیشرفت در آزمایشگاه کمک کرد، بلکه دستورالعمل‌هایی برای تولید در مقیاس بزرگ نیز فراهم شد. این دستورالعمل‌ها می‌تواند برای تولیدکنندگان و محققانی که به دنبال استفاده از پلیمرهای الکترونیکی در برنامه‌های مختلف هستند، مفید واقع شود.
یکی از دستاوردهای کلیدی این پروژه استفاده از برنامه‌های کامپیوتری پیشرفته برای پردازش و تجزیه و تحلیل تصاویر فیلم‌ها بود. این برنامه‌ها نه تنها در انجام آزمایش‌ها و تولید فیلم‌ها کمک کردند، بلکه امکان ارزیابی کیفیت فیلم‌ها را نیز فراهم کردند. این اطلاعات برای تولید فیلم‌های با کیفیت بالا و رسانا اهمیت ویژه‌ای داشت.
این تحقیق تنها آغاز راه است. محققان در آزمایشگاه ملی آرگون با استفاده از هوش مصنوعی و خودکار‌سازی فرآیندها قصد دارند به چالش‌های واقعی‌تر پرداخته و مواد جدیدتری کشف کنند. این تحقیقات همچنین شامل داده‌های با ارزشی است که قرار است به صورت داده‌های منبع باز در اختیار جامعه علمی قرار گیرد تا محققان بتوانند این روش‌ها را توسعه دهند و آزمایش‌های بیشتری انجام دهند.
با این رویکرد، محققان به شکلی کاملاً خودکار و سریع، فیلم‌های نازک با رسانایی بالا و عیوب کم تولید کرده‌اند که می‌تواند در آینده در تولید دستگاه‌های پوشیدنی، الکترونیک‌های چاپی و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی نقش مهمی ایفا کند. این پروژه نه تنها برای تحقیقات آزمایشگاهی بلکه برای تولید انبوه نیز راهکارهایی ارائه می‌دهد که می‌تواند در صنعت نیز مفید باشد.
