中國“機(jī)器化學(xué)家”成功研發(fā)火星制氧催化劑

到火星上棲居是人類的夢想之一，但首先要解決缺氧問題。近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)羅毅、江俊、尚偉偉教授團(tuán)隊(duì)與深空探測實(shí)驗(yàn)室張哲研究員等合作，運(yùn)用智能機(jī)器人“機(jī)器化學(xué)家”，采用火星隕石成功研制出新型催化劑，為利用火星上的水制備氧氣提供了高效率、低能耗的解決方案，探索出一條在地球外星系就地取材研制化學(xué)品的新路。11月14日，國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·合成》發(fā)表了這一研究成果。

智能機(jī)器人火星探礦制氧假想圖。（中科大供圖）

火星大氣中的含氧量極低，無法滿足人類生存。如何能在火星上制備出氧氣？近年來，國際科學(xué)界發(fā)現(xiàn)火星上存在大量的水，那么在火星上利用太陽能發(fā)電，再用電從水中解析出氧氣，成為可行的技術(shù)方案之一。

但是，“電解水”還需要使用催化劑，來解決制氧速度慢、能耗高等問題，而從地球運(yùn)送的成本非常高昂。因此，能否在火星上就地取材研制催化劑，成為一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題。此外，低溫、低氣壓、高輻射的火星環(huán)境，對人類登陸后“就地研發(fā)”很不利。

針對這些問題，中科大和深空探測實(shí)驗(yàn)室科研人員合作，利用自主研發(fā)的智能機(jī)器人“機(jī)器化學(xué)家”，從火星隕石中分析并提取成分，研制出一種新型制氧催化劑。

11月10日，中科大科研團(tuán)隊(duì)與工作中的“機(jī)器化學(xué)家”。新華社記者周暢 攝

中科大合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心主任羅毅說，這項(xiàng)研究成功驗(yàn)證了人工智能可以自動(dòng)研制新材料，有望為人類在遠(yuǎn)離地球的星球上制備氧氣、建造基地、生產(chǎn)食物等作出貢獻(xiàn)，并利用火星資源研制出更多化學(xué)品，幫助我們進(jìn)一步探索太陽系深處。

據(jù)悉，中科大研制的“機(jī)器化學(xué)家”名叫“小來”，它不僅“會(huì)學(xué)”還“會(huì)想”“會(huì)做”。這次研制催化劑，根據(jù)火星隕石的多種化學(xué)成分，一共有376萬多種可能的組合配方，如果靠人類科研團(tuán)隊(duì)一一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證需要兩千多年。

“機(jī)器化學(xué)家”研制催化劑全流程示意圖。（中科大供圖）

“‘小來’學(xué)習(xí)了5萬多篇相關(guān)的化學(xué)論文，用‘智能大腦’思考并設(shè)計(jì)出一個(gè)基礎(chǔ)配方，然后做實(shí)驗(yàn)并根據(jù)結(jié)果不斷調(diào)整配比，用6周時(shí)間找到最佳配方?！敝锌拼蠼淌诮≌f，機(jī)器人自主發(fā)現(xiàn)并研制化學(xué)品，為人類探索星空提供了一條新路。（記者徐海濤、周暢）