20世纪初，哈伯-博世法开发氨合成催化剂，经过一万多次实验才获得成功。新材料的开发从设计到商业化是一个耗时且成本高昂的过程。

用于纳米材料定制合成的智能实验室正在兴起

然而，近年来，研究人员一直致力于通过使用人工智能(AI)来缩短开发周期。与机器人结合，可以全年365天、每天24小时进行材料开发研究，无需人工干预。

计算科学研究中心的SangSoo,Han博士和Donghun,Kim博士以及高丽大学化学工程与生物技术系的Kwan-YoungLee教授开发了一种利用人工智能和机器人技术定制的纳米材料合成平台，称为Smart实验室。

该研究发表在《先进功能材料》杂志上。

韩国科学技术研究院(KIST)-高丽大学联合研究小组首先开发了一种基于机械臂合成纳米颗粒的自动化设备，并测量合成纳米颗粒的光学特性。通过将人工智能技术与此相结合，开发了纳米材料定制合成的智能实验室，研究人员只需输入所需的材料特性，即可轻松合成满足要求的纳米材料。

应用于智能实验室平台的人工智能技术将贝叶斯优化方法与提前停止技术相结合，与简单的自动化设备相比，材料发现的效率提高了500倍以上。

人体实验往往很难获得可重复的结果，因为结果非常敏感地依赖于研究环境和研究人员的熟练程度;然而，开发的智能实验室的优势在于可以大量产生一致、高质量的数据。

研究人员还开发了人工智能技术来确保智能实验室的安全。无人智能实验室虽然不存在研究人员受伤的风险，但机器人超载导致故障等安全事故却难以杜绝。

研究人员开发了一种人工智能视觉技术(DenseSSD)来提前检测和预防此类安全事故，并将其安装在智能实验室中。DenseSSD检测实验室中的各种物体，包括研究设备和材料，并通知用户任何异常情况，以便他们采取适当的措施。

KIST的Han博士表示：“智能实验室平台无需人工干预即可实现材料开发，将成为一种新的研发范式，可以解决因老龄化而导致研究人力下降的问题。”

“未来，我们计划整合ChatGPT等交互式语言模型，让非专家更容易使用智能实验室，”Donghun,Kim博士说。研究团队计划将智能实验室平台扩展到催化剂、电池、显示器等各种材料领域。