תוך שימוש בטכנולוגיית מעבדה לנהיגה עצמית מבוזרת, קונסורציום האצה של אוניברסיטת טורונטו זיהה במהירות 21 חומרי לייזרים אורגניים במצב מוצק (OSL) בעלי ביצועים גבוהים, מסמנים התקדמות משמעותית באופטו-אלקטרוניקה מולקולרית וסללו את הדרך לגילוי חומרים עתידיים. (קונספט האמן). קרדיט: twoday.co.il.com
שישה צוותי מחקר מחמש מעבדות גלובליות קיצרו משמעותית את ציר הזמן של גילוי החומרים משנים למספר חודשים בלבד באמצעות מעבדות לנהיגה עצמית.
לייזרים אורגניים במצב מוצק (OSL) מציעים פוטנציאל משמעותי ליישומים שונים הודות לגמישותם, לכוונון הצבע והיעילות הגבוהה שלהם. עם זאת, הם מאתגרים לייצר. עם הצורך בפוטנציאל של למעלה מ-150,000 ניסויים כדי לזהות חומרים חדשים ברי-קיימא, חקירה מלאה של המרחב הזה עשויה להימשך תקופות חיים רבות. למעשה, בעשורים הקודמים, רק 10-20 חומרי OSL חדשים נבדקו.
חוקרים עם קונסורציום האצה שבסיסו באוניברסיטת טורונטו, לקחו את האתגר הזה והשתמשו בטכנולוגיית מעבדה לנהיגה עצמית (SDL) אשר לאחר שהוקמה, אפשרה להם לסנתז ולבדוק למעלה מ-1000 חומרי OSL פוטנציאליים ולגלות לפחות 21 ביצועים מובילים OSL משיג מועמדים תוך חודשים ספורים.
SDL משתמש בטכנולוגיות מתקדמות כגון בינה מלאכותית וסינתזה רובוטית כדי לייעל את תהליך זיהוי החומרים החדשים – במקרה זה, חומרים בעלי תכונות לייזר יוצאות דופן. עד כה, SDLs היו מוגבלים בדרך כלל למעבדה פיזית אחת במיקום גיאוגרפי אחד. מאמר זה שכותרתו "גילוי לולאה סגורה אסינכרונית ממוצא מקומי של פולטי לייזר אורגניים" פורסם בכתב העת מַדָע, מציג כיצד צוות המחקר השתמש בקונספט של ניסוי מבוזר, שבו משימות מחולקות בין אתרי מחקר שונים, כדי להשיג את המטרה המשותפת מהר יותר. למחקר זה, היו מעורבים מעבדות מטורונטו ו-ונקובר בקנדה, גלזגו בסקוטלנד, אילינוי בארצות הברית ופוקואוקה ביפן.
היתרונות של ניסויים מבוזרים
על ידי שימוש בשיטה זו, כל מעבדה יכלה לתרום את המומחיות והמשאבים הייחודיים שלה – אשר בסופו של דבר מילאו תפקיד מרכזי בהצלחת הפרויקט הזה. זרימת עבודה מבוזרת זו, המנוהלת על ידי פלטפורמה מבוססת ענן, לא רק שיפרה את היעילות אלא גם אפשרה שכפול מהיר של ממצאי ניסוי, בסופו של דבר דמוקרטיזציה של תהליך הגילוי והאצת הפיתוח של טכנולוגיית הלייזר מהדור הבא.
"מה שהמאמר הזה מראה הוא שניתן להעביר גישה של לולאה סגורה, חוקרים יכולים לרדת כל הדרך מהמצב המולקולרי ועד למכשירים ותוכל להאיץ את הגילוי של חומרים שנמצאים בשלב מוקדם מאוד בתהליך המסחור", אמר. ד"ר אלן אספורו-גוזיק, מנהל קונסורציום האצה. "הצוות עיצב ניסוי שירד ממולקולה למכשיר – כשהמכשירים הסופיים מיוצרים ביפן. הם הוגדלו בוונקובר ולאחר מכן הועברו ליפן לאפיון".
גילוי החומרים החדשים הללו מייצג התקדמות משמעותית בתחום האופטו-אלקטרוניקה המולקולרית. זה סלל את הדרך לביצועים ופונקציונליות משופרים במכשירי OSL והיווה תקדים לקמפיינים עתידיים של גילוי מגורשים בתחום מדעי החומרים ומעבדות לנהיגה עצמית.
