Ett team av kemister och ingenjörer vid University of British Columba som arbetar med kollegor på läkemedelsföretaget Pfizer har utvecklat ett kemiskt bearbetningssystem som kombinerar datorseende med ett övervakningssystem för maskininlärning i realtid för användning vid utförande av kemiska bearbetningsprocesser. Deras artikel är publicerad i tidskriften Chemical Science .
Inom kemi är upparbetningsprocesser aktiviteter som utförs för att isolera en ren produkt genom selektiv separation från andra komponenter. Det är ofta tråkigt, vilket förutom att det är obehagligt, leder till misstag eller försummelser. I denna nya ansträngning har forskargruppen försökt automatisera processen genom att kombinera datorseende med övervakningstekniker i realtid, ett maskininlärningssystem och datorbearbetning, tillsammans med lämplig hårdvara, för att utföra en upparbetningsprocess utan hjälp från mänskliga kemister .
Systemet som utvecklats av teamet, kallat Heinsight2.0, som namnet antyder, bygger på kunskap från sin föregångare, Heinsight1.0. Dess komponenter inkluderar en webbkamera (antingen ovan eller sidomonterad), reaktionskärl, doseringsenhet, temperatursond och omrörare. Den har också en sekundär enhet som gör det möjligt att visa iControl, reaktionstrender i realtid, EasyMax och CV-modellutdata.
Systemet fungerar genom att övervaka en upparbetningsprocess och kontrollera den genom att skicka signaler vid lämpliga tidpunkter för att styra åtgärden när den sker. Systemet kontrollerar handlingen genom att reagera som en kemist när händelserna utvecklas. Om ett material ändras från en önskad färg till en annan, till exempel, kan systemet känna igen det och använda det som en signal för att inleda en uppföljningsåtgärd.
Forskarna noterar att systemet, som en mänsklig kemist, kan övervaka flera sensoriska signaler och svara på dem på önskade sätt. Den kan också fungera under många typer av scenarier, till exempel de som involverar användning av fast-vätskeblandning, kristallisationer, utbytesdestillationer och vätska-till-vätska-extraktion.
De noterar också att de har gjort programskriptet allmänt tillgängligt, vilket innebär att andra kemister kan bygga sina egna enheter och sedan använda koden för att köra sina system på samma sätt. De planerar också att fortsätta arbetet med sitt system för att ge det fler funktioner.
Mer information: Rama El-khawaldeh et al, Att hålla ett "öga" på experimentet:datorseende för övervakning och kontroll i realtid, Kemisk vetenskap (2023). DOI:10.1039/D3SC05491H
Journalinformation: Kemisk vetenskap
© 2024 Science X Network
