中国“机器化学家”成功研发火星制氧催化剂

2023-11-14 13:30:36 0 68

  新华社合肥11月14日电(记者徐海涛、周畅)到火星上栖居是人类的梦想之一,但首先要解决缺氧问题。近日,中国科学技术大学罗毅、江俊、尚伟伟教授团队与深空探测实验室张哲研究员等合作,运用智能机器人“机器化学家”,采用火星陨石成功研制出新型催化剂,为利用火星上的水制备氧气提供了高效率、低能耗的解决方案,探索出一条在地球外星系就地取材研制化学品的新路。11月14日,国际知名学术期刊《自然·合成》发表了这一研究成果。

  火星大气中的含氧量极低,无法满足人类生存。如何能在火星上制备出氧气?近年来,国际科学界发现火星上存在大量的水,那么在火星上利用太阳能发电,再用电从水中解析出氧气,成为可行的技术方案之一。

  但是,“电解水”还需要使用催化剂,来解决制氧速度慢、能耗高等问题,而从地球运送的成本非常高昂。因此,能否在火星上就地取材研制催化剂,成为一个关键技术问题。此外,低温、低气压、高辐射的火星环境,对人类登陆后“就地研发”很不利。

  针对这些问题,中科大和深空探测实验室科研人员合作,利用自主研发的智能机器人“机器化学家”,从火星陨石中分析并提取成分,研制出一种新型制氧催化剂。

  11月10日,中科大科研团队与工作中的“机器化学家”。新华社记者周畅 摄

  中科大合肥微尺度物质科学国家研究中心主任罗毅说,这项研究成功验证了人工智能可以自动研制新材料,有望为人类在远离地球的星球上制备氧气、建造基地、生产食物等作出贡献,并利用火星资源研制出更多化学品,帮助我们进一步探索太阳系深处。

  据悉,中科大研制的“机器化学家”名叫“小来”,它不仅“会学”还“会想”“会做”。这次研制催化剂,根据火星陨石的多种化学成分,一共有376万多种可能的组合配方,如果靠人类科研团队一一实验验证需要两千多年。

  “机器化学家”研制催化剂全流程示意图。(中科大供图)

  “‘小来’学习了5万多篇相关的化学论文,用‘智能大脑’思考并设计出一个基础配方,然后做实验并根据结果不断调整配比,用6周时间找到最佳配方。”中科大教授江俊说,机器人自主发现并研制化学品,为人类探索星空提供了一条新路。

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