东方时讯网移民火星并在火星上生活长期以来一直在科幻小说中描述。但在这个梦想变成现实之前，人类必须克服一个障碍——缺乏地球上长期生存所必需的化学物质，例如氧气。然而，最近在火星上发现的水活动是有希望的。
科学家们目前正在探索在析氧反应(OER)催化剂的帮助下，通过太阳能驱动的电化学水氧化来分解水产生氧气的可能性。我们面临的挑战是找到一种方法，利用火星上的材料就地合成这些催化剂，而不是从地球运输它们，因为成本高昂。
为了解决这一问题，中国科学院罗毅教授、蒋军教授和尚伟伟教授领导的团队最近使这一问题成为可能。利用他们的机器人人工智能(AI)化学家自动从火星陨石合成和优化OER催化剂。
他们的研究发表在《自然综合》杂志上。
“人工智能化学家基于跨学科合作，创新性地利用火星材料合成了OER催化剂，”该团队首席科学家罗毅教授说。
在每个实验周期中，人工智能化学家首先使用激光诱导击穿光谱(LIBS)作为眼睛来分析火星矿石的元素成分。
然后对矿石进行一系列预处理，包括在固体分配工作站中称重、在液体分配工作站中配制原料溶液、在离心工作站中与液体进行分离、在干燥机工作站中实现固化。
所得金属氢氧化物用Nafion粘合剂处理，以制备电化学工作站OER测试的工作电极。测试数据被实时发送到人工智能化学家的计算“大脑”，以进行机器学习(ML)处理。
AI化学家的“大脑”对30,000种不同元素比例的高熵氢氧化物采用量子化学和分子动力学模拟，并通过密度泛函理论计算它们的OER催化活性。模拟数据用于训练神经网络模型，以快速预测不同元素组成的催化剂的活性。
最后，通过贝叶斯优化，“大脑”预测合成最佳OER催化剂所需的可用火星矿石组合。
到目前为止，这位人工智能化学家已经在无人条件下利用五种火星陨石创造出了一种出色的催化剂。该催化剂在10mAcm-2的电流密度和445.1mV的过电势下可以稳定运行超过550,000秒。在-37°C(火星上的温度)下进行的进一步测试证实，该催化剂可以稳定地产生氧气，而不会出现任何明显的降解。
两个月内，人工智能化学家完成了人类化学家需要2000年才能完成的复杂催化剂优化。
该团队正致力于将人工智能化学家变成无需人工干预的各种化学合成的通用实验平台。该论文的审稿人评论道：“这类研究引起了广泛的兴趣，并且在有机/无机材料的合成和发现领域正在快速发展。”
“未来，人类可以在人工智能化学家的帮助下在火星上建立氧气工厂，”江说。只需要15小时的太阳照射，就能产生足够人类生存所需的氧气浓度。他说：“这项突破性技术使我们离实现在火星上生活的梦想又近了一步。”