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Un assistant de laboratoire robotisé est 1000 fois plus rapide pour mener des recherches
Un assistant de laboratoire robotisé est 1000 fois plus rapide pour mener des recherches,
travaillant 22 heures par jour, sept jours par semaine et même dans l'obscurité
Des chercheurs ont mis au point un assistant de laboratoire robotisé révolutionnaire, capable de se déplacer dans un laboratoire et de mener des expériences scientifiques comme un humain. La machine, conçue par des scientifiques de l'université britannique de Liverpool, est loin d'être totalement autonome : elle doit être programmée en fonction de l'emplacement des équipements de laboratoire et ne peut pas concevoir ses propres expériences. Mais en travaillant sept jours sur sept, 22 heures par jour (avec deux heures de recharge chaque nuit), elle permet aux scientifiques d'automatiser des recherches longues et fastidieuses auxquelles ils ne s'attaqueraient pas dans des conditions normales.
Dans un article paru le 08 juillet dernier dans le journal scientifique Nature, les créateurs du robot, menés par l’étudiant en doctorat Benjamin Burger, affirment que le robot a été capable de réaliser des expériences 1000 fois plus vite qu'un assistant de laboratoire humain. Cette accélération étant principalement due à la capacité du robot à travailler 24 heures sur 24 sans pause.
Mais le professeur Andy Cooper, dont le laboratoire a développé le robot, explique que la vitesse n'est pas nécessairement le point le plus important. Le principal avantage d'un tel outil, dit-il, est qu'il permet aux scientifiques d'explorer des pistes de recherche sur lesquelles ils ne perdraient pas le temps d'un humain. « L'idée n'est pas de faire des choses que nous ferions plus rapidement, mais de faire des choses plus grandes et plus ambitieuses auxquelles nous n'aurions pas tenté de nous attaquer autrement », explique Cooper.
Pour ses recherches de présentation, le robot a été chargé de trouver des substances capables d'accélérer les réactions chimiques qui créent de l'hydrogène à partir de la lumière et de l'eau, un domaine de recherche utile à de nombreuses industries, y compris la production d'énergie verte. Le robot a été programmé avec les paramètres de base de l'expérience, mais a utilisé des algorithmes pour décider comment modifier 10 variables différentes, telles que la concentration et le ratio des réactifs chimiques. Sur une période de huit jours, la machine a réalisé 688 expériences pour trouver comment créer des réactions plus efficaces. Elle a mélangé des échantillons dans des flacons de verre, les a exposés à la lumière et a analysé les résultats par chromatographie en phase gazeuse.
Les résultats des tests sont prometteurs, mais Cooper fait remarquer qu'il n'aurait même pas demandé à un humain d'effectuer de telles recherches, étant donné le temps que cela prendrait et la façon dont cela pourrait les distraire de leurs travaux. « Si vous demandiez à un humain de le faire, il pourrait perdre tout son doctorat », dit-il. Mais pour une machine, les avantages potentiels l'emportent sur toute perte de temps.
Le robot lui-même est évidemment onéreux. Le matériel de base coûte entre 125 000 et 150 000 dollars, dit Cooper, et il a fallu trois ans pour développer le logiciel de contrôle. La machine navigue dans les laboratoires à l'aide du laser, la même technologie laser que celle que l'on trouve dans les voitures à conduite autonome. Cela signifie qu'il peut fonctionner dans l'obscurité et qu'il ne sera pas perturbé par les changements de conditions d'éclairage. La machine manipule les équipements de laboratoire à l'aide d'un bras industriel construit par la société allemande de robotique Kuka, bien que certaines machines doivent être adaptées à son utilisation.
Le robot peut même travailler dans l'obscurité, grâce à des capteurs de navigation à base de laser
Lee Cronin, professeur de chimie à l'université de Glasgow qui utilise également des équipements automatisés dans son travail, a déclaré que la principale avancée de la recherche est la mobilité du robot et sa capacité à utiliser des équipements humains. Mais il a averti que de telles machines seraient encore des "niches" à l'avenir, car leur déploiement n'aura pas toujours de sens en termes de coûts. « Je ne suis pas sûr que des assistants robotiques comme celui-ci seront utiles d'une manière générale, mais pour des expériences répétitives... Ils pourraient être excellents », a déclaré Cronin.
Selon Cooper, bien que les coûts initiaux soient élevés, ils ne sont pas exceptionnels par rapport aux équipements de laboratoire, qui coûtent souvent des centaines de milliers de dollars. Il ajoute que tandis que certaines recherches scientifiques peuvent être automatisées à l'aide de machines statiques, la flexibilité d'un robot qui peut être reprogrammé pour prendre en charge diverses tâches est finalement plus utile. « L'idée était d'automatiser le chercheur, plutôt que l'instrument. C'est un paradigme différent », dit Cooper.
Cooper et ses collègues ont déjà créé une société dérivée appelée Mobotix pour commercialiser le résultat de leurs recherches, et ils prévoient de mettre au point un produit bien plus standardisé dans environ 18 mois. « Nous avons une idée pour une gamme de produits : un technicien robotique, un chercheur robotique et un scientifique robotique, tous avec différents niveaux de capacités », dit-il.
Bien que le développement de nouvelles technologies robotiques fasse souvent craindre une perte de travail due à l'automatisation, Cooper indique que les étudiants qui ont vu le robot étaient plus susceptibles d'imaginer comment il pourrait les aider. Les gens étaient sceptiques au début, mais il y a eu « un étonnement général quand il a commencé à fonctionner. Maintenant, les gens commencent à penser que si je n'utilise pas ce matériel, je pourrais être très désavantagé », ajoute Cooper.
Sources : Nature, Youtube
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