Crean un robot científico que elige sus propios experimentos y ya ha descubierto un catalizador

El robot científico, el primero de su tipo, toma sus propias decisiones sobre qué experimentos realizar a continuación. Tiene dimensiones humanoides (mide 1,75 metros) y funciona en un laboratorio estándar, utilizando instrumentos muy parecidos a los de un científico humano. Sin embargo, a diferencia de un ser de carne y hueso, este robot de 400 kg tiene, según sus creadores, una paciencia infinita, puede pensar en 10 dimensiones y funciona durante 21,5 horas cada día, deteniéndose solo para recargar su batería. Imposible competir.

Los robots se han utilizado antes en la investigación química, pero generalmente están conectados a un experimento específico. Este es móvil y puede deambular por el laboratorio, realizando una amplia gama de tareas diferentes. Utiliza una combinación de escaneo láser junto con retroalimentación táctil para el posicionamiento, en lugar de un sistema de visión.

En el primer ejemplo publicado, el robot realiza 688 experimentos durante 8 días, trabajando 172 de 192 horas. Para hacer esto, realiza 319 movimientos, completa 6.500 manipulaciones y recorre una distancia total de 2,17 km. Realiza de forma independiente todas las tareas de un experimento, como pesar sólidos, dispensar líquidos, eliminar aire del recipiente, ejecutar la reacción catalítica y cuantificar los productos de reacción.

Para llevar a cabo semejante trabajo, el cerebro de la máquina utiliza un algoritmo de búsqueda que le permite navegar en un espacio de 10 dimensiones con más de 98 millones de experimentos candidatos, y decide el mejor experimento para hacer a continuación en función de los resultados de los anteriores. Al hacer esto, descubrió de forma autónoma un catalizador que es seis veces más activo, sin orientación adicional del equipo de investigación.

«El mayor desafío era hacer que el sistema fuera robusto. Para trabajar de manera autónoma durante varios días, haciendo miles de manipulaciones delicadas, la tasa de fallas para cada tarea necesita ser muy baja. Pero una vez hecho esto, el robot comete muchos menos errores que un operador humano», asegura el genial «padre» de la criatura, Benjamin Burger, estudiante de doctorado en Liverpool, que construyó y programó el robot.

Para los investigadores, la nueva tecnología, que aparece esta semana en la portada de la revista «Nature» , podría abordar problemas de una escala y complejidad que actualmente están fuera de nuestro alcance. Por ejemplo, estos robots autónomos podrían encontrar materiales para la producción de energía limpia o nuevas formulaciones de medicamentos mediante la búsqueda de espacios químicos vastos e inexplorados.

«Nuestra estrategia aquí fue automatizar al investigador en lugar de los instrumentos. Esto crea un nivel de flexibilidad que cambiará tanto la forma en que trabajamos como los problemas que podemos abordar. Esta no es solo otra máquina en el laboratorio: es un nuevo miembro del equipo con superpoderes, y libera tiempo para que los investigadores humanos piensen creativamente», asegura Andrew Cooper, profesor del Departamento de Química y la Fábrica de Innovación en Materiales de Liverpool, quien dirigió el proyecto. Al menos, esa parte de la creatividad sigue siendo humana.