Come sopravvivere su Marte senza ossigeno? Basta avere dell’acqua, qualche raggio di Sole e un ‘piccolo chimico’ realizzato con l’Intelligenza Artificiale.
Le recenti conferme della presenza di acqua su Marte hanno ispirato un team di scienziati nella messa a punto di un robot guidato da Intelligenza Artificiale (Ai) per ottenere l’estrazione di ossigeno da materiale marziano. Lo studio, pubblicato su Nature Synthesis, è stato guidato da Lui Yi, Jiang Jun e Shang Weiwei dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina (Ustc) dell’Accademia Cinese delle Scienze (Cas).
Per ottenere questa reazione chimica, è necessario avere l’acqua, della strumentazione per la sua decomposizione attraverso l’ossidazione elettrochimica e dell’energia solare.
Robot Chemist@USTC. Crediti: AI-Chemist Group dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina.
Il processo prevede delle reazioni di evoluzione dell’ossigeno (Oer), ottimizzate automaticamente e ottenute in un processo di catalisi, una reazione chimica in questo caso di materiale marziano. Tutto eseguito da un chimico robot.
«Il robot chimico sintetizza in modo innovativo il catalizzatore Oer utilizzando materiale marziano con un approccio interdisciplinare», ha affermato Luo Yi.
Da vero umanoide, il robot chimico messo a punto in questo esperimento segue il processo analizzando prima la composizione elementare dei minerali marziani. Si serve poi della spettroscopia di rottura indotta dal laser (Libs),proprio come fossero occhi. Procede infine con l’estrazione dell’ossigeno.
Impostato per ottenere delle simulazioni di chimica quantistica e dinamica molecolare per 30.000 idrossidi ad alta entropia, con diversi rapporti elementari, il ‘piccolo chimico’ mette in atto un meccanismo di ‘apprendimento’ su modello di una rete neurale.
Infine, attraverso l’ottimizzazione bayesiana, il ‘cervello’ del robottino prevede la combinazione di minerali marziani disponibili e necessari per sintetizzare il catalizzatore Oer ottimale.
Il risultato ottenuto è stato quello di aver creato un eccellente catalizzatore utilizzando cinque tipi di meteoriti marziani. Sono stati eseguiti diversi test tra cui quello per un funzionamento a -37 °C, la temperatura su Marte. Tutti i test hanno confermato che il catalizzatore è in grado di produrre costantemente ossigeno senza alcuna degradazione apparente.
Nel giro di due mesi, il chimico robot ha completato la complessa ottimizzazione dei catalizzatori che avrebbero richiesto 2000 anni per un chimico umano.
L’obiettivo del team di scienziati è trasformare il ‘piccolo chimico’ umanoide in una piattaforma sperimentale generale per varie sintesi chimiche senza l’intervento umano, aprendo la strada a rapidi sviluppi nella sintesi e nella scoperta di materiali organici/inorganici.
«In futuro, gli esseri umani potranno stabilire una fabbrica di ossigeno su Marte con l’assistenza di un chimico di Intelligenza Artificiale», ha detto Jiang.
In apertura: rappresentazione artistica di un robot su Marte. Credito Shutterstock.
