机械臂稳稳悬停,夹爪精准张开,微小的催化剂颗粒如列队士兵般被有序送入反应管……每一次装填,重量误差被严格控制在毫厘之间,整个过程行云流水,宛如一场精密的工业芭蕾。
近日,在位于浙工大莫干山研究院内的湖州佳炭新材料科技有限公司实验室里,记者见证了这一幕。这里没有传统实验室的忙碌人影,只有设备运行的轻微嗡鸣。
“这就是我们正在调试的‘四通道固定床反应器及评价装置’,即将发往高校投入使用。”佳炭新材料总经理陈翊目光紧盯屏幕,向记者揭秘,“这套装置的核心在于‘智能化’与‘无人化’。它能实现24小时不间断运行,依据预设程序精准完成催化剂装填、移动放料等全流程,无需人工干预,真正构建起我们常说的‘AI实验室’。”
装置核心是一个能模拟500摄氏度高温、5兆帕高压极端环境的反应器。四个通道并行运转,数据实时传输至连接的色谱仪,实验结果即刻呈现在大屏之上。
“在传统模式下,一名研究生一天或许仅能完成一次装填与反应。”陈翊展示着手机上的远程控制界面,“即便研究人员身处异地,也能实时掌控进程、获取数据。更重要的是,许多高校因安全规范限制,夜间无法运行高温高压设备,导致实验周期被大幅拉长。而现在,这套设备四通道并行、全天候运转,将实验效率提升了数个数量级。”
催化剂被誉为化学工业的“芯片”,其性能直接决定反应效率与生产成本。如果说评价装置是筛选催化剂的“精密检测台”,那么另一台激光制备设备,则是为其提供样品的“超级生产线”。
这是一台采用激光法制备铁基氨合成催化剂的创新设备。传统熔融法制备出的产物往往是大块不规则固体,需经破碎、筛选等繁琐工序,不仅耗时费力,得率不足20%。而引入激光法后,催化剂直接高温熔炼成标准微球,工序大幅简化,得率飙升至近99%,生产效率提升近500倍。
如此高通量的制备能力,为人工智能提供了海量的优质“算料”。凭借这一突破,该激光制备铁基氨合成催化剂研发项目已于去年被科技部列为重点研发计划。
“未来,AI实验室必将深度赋能甚至部分替代传统手工实验。”陈翊展望道,“其核心价值不仅在于单次实验的高效,更在于为后续研发积累了海量、精准的实验数据。正是这些高质量数据的支撑,让AI驱动的科学研发成为可能。”
在佳炭新材料的蓝图里,这台原型机仅是起点。目前,八套同类智能化设备已列入研发计划,除服务浙工大科研团队外,更多将面向全国乃至全球高校及研发机构,提供设备租赁、代实验及算力服务等多元化支持。
未来,这里将崛起一个面向催化剂专业领域的AI实验室先导性服务中心。从人工“试错”到AI“智造”,一场由数据与智能驱动的科研范式革命,正在德清加速上演。