每周一篇前沿文献|自动化合成

实验的复杂性随着变量的数量呈指数级增长，从而将大多数筛选限制在材料空间的很小一个区域。机器人可以辅助实验研究，但由于样品类型、操作、仪器和所需测量的多样性，它们在材料研究中还没有被广泛采纳。

利物浦大学Andrew I. Cooper教授的课题组设计了一种合成机器人，它可以在实验室中自由移动，并使用激光扫描和触摸反馈的组合来精确定位其位置。超高精度的定位与操作使得机器人能够灵巧操作各种仪器，与许多只能使用液体的自动化系统不同，该机器人能够分离不溶性固体和液体溶液，具有很高的准确性和可重复性。

考虑到电池充电所需的时间，该机器人可以在最佳调度下每天工作21.6小时。该机器人使用激光扫描和触觉反馈，而不是视觉系统。因此，如果需要，它可以在完全黑暗中运行——这也是机器人进行光敏反应的优势。

在光敏反应中，源于石化工业的三乙醇胺是牺牲性空穴清除剂，在反应过程中会不可逆的降解。因此，作者希望找到一种效率与三乙醇胺相当的空穴清除剂。首先，他们使用机器人从30个候选化合物中筛选出L-半胱氨酸为空穴清除剂，并且进行多变量筛选（98,423,325个样本点）。下图中给出利用贝叶斯优化器的实验中的产氢情况：

可以看出，机器人在一个“真实的”实验室正常工作，至少不需要另外设置单独的实验空间，它能够像真正的实验人员一样进行全部的实验流程。

下图给出机器人操作固体样品以及包括多种仪器的过程，包括未经改装的气相色谱仪GC。