Pesquisa de descoberta acelerada revela 21 novos materiais para tecnologia avançada de laser orgânico de estado sólido
Deslocalização de materiais moleculares visando emissores OSL. Crédito:Felix Strieth-Kalthoff e outros Os lasers orgânicos de estado sólido (OSLs) são imensamente promissores para uma ampla gama de aplicações devido à sua flexibilidade, ajuste de cores e eficiência. No entanto, são difíceis de fabricar e, com mais de 150.000 experiências possíveis necessárias para encontrar novos materiais bem-sucedidos, descobri-los todos seria o trabalho de várias vidas. Na verdade, nas últimas décadas, apenas 10 a 20 novos materiais OSL foram testados.
Pesquisadores do Acceleration Consortium, com sede na Universidade de Toronto, aceitaram esse desafio e usaram a tecnologia de laboratório autônomo (SDL) que, uma vez instalada, permitiu-lhes sintetizar e testar mais de 1.000 materiais OSL potenciais e descobrir pelo menos 21 materiais de alto desempenho. OSL ganha candidatos em questão de meses.
Um SDL utiliza tecnologias avançadas, como inteligência artificial e síntese robótica, para agilizar o processo de identificação de novos materiais – neste caso, materiais com propriedades de laser excepcionais. Até agora, os SDLs geralmente estavam confinados a um laboratório físico em uma localização geográfica.
Este artigo intitulado "Deslocalização assíncrona de circuito fechado de emissores de laser orgânicos" foi publicado na revista Science, mostra como a equipe de pesquisa utilizou o conceito de experimentação distribuída, onde as tarefas são divididas entre diferentes locais de pesquisa, para atingir o objetivo conjunto com mais rapidez. Para esta pesquisa, estiveram envolvidos laboratórios de Toronto e Vancouver no Canadá, Glasgow na Escócia, Illinois nos EUA e Fukuoka no Japão.
Ao utilizar este método, cada laboratório pôde contribuir com a sua experiência e recursos únicos – o que, em última análise, desempenhou um papel fundamental no sucesso deste projeto. Este fluxo de trabalho descentralizado, gerido por uma plataforma baseada na nuvem, não só melhorou a eficiência, mas também permitiu a rápida replicação de descobertas experimentais, democratizando, em última análise, o processo de descoberta e acelerando o desenvolvimento da tecnologia laser de próxima geração.
“O que este artigo mostra é que uma abordagem de circuito fechado pode ser deslocalizada, os pesquisadores podem percorrer todo o caminho desde o estado molecular até os dispositivos e você pode acelerar a descoberta de materiais que estão no início do processo de comercialização”, disse Dr. Alán Aspuru-Guzik, diretor do Consórcio de Aceleração.
"A equipe projetou um experimento que ia da molécula ao dispositivo - com os dispositivos finais sendo fabricados no Japão. Eles foram ampliados em Vancouver e depois transferidos para o Japão para caracterização."
A descoberta destes novos materiais representa um avanço significativo no campo da optoeletrônica molecular. Ele abriu caminho para desempenho e funcionalidade aprimorados em dispositivos OSL e estabeleceu um precedente para futuras campanhas de descoberta deslocalizada no campo da ciência dos materiais e laboratórios autônomos.
