Une équipe de recherche chinoise a développé un microscope électronique à transmission (TEM) intelligent capable de fonctionner de manière autonome, marquant une percée dans l’application intelligente d’instruments scientifiques haut de gamme.
L’appareil, nommé Yuanyan-1, a été développé par des chercheurs de l’Institut de physique chimique de Dalian de l’Académie chinoise des sciences. Selon l’équipe, la quantité de données générées par le système en seulement deux semaines équivaut à environ un an de travail avec les TEM traditionnels.
À mesure que la recherche scientifique s’approfondit du monde microscopique, les microscopes électroniques à transmission sont devenus l’un des outils clés pour étudier les matériaux avancés, le génie énergétique et chimique ainsi que les sciences de la vie. Cependant, depuis près d’un siècle, les systèmes TEM reposent fortement sur un fonctionnement manuel, confrontés à des limitations telles qu’une faible efficacité, une forte dépendance de l’opérateur et des difficultés d’analyse quantitative.
Pour parvenir à un fonctionnement intelligent, les chercheurs ont surmonté cinq défis techniques majeurs, notamment le transfert d’échantillons sous vide poussé, l’ajustement autonome de l’imagerie optique électronique, le positionnement intelligent des échantillons à l’échelle nanométrique, l’acquisition automatisée d’images et l’analyse en temps réel, ainsi que la perception de l’état complet du système et la planification coordonnée.
Le système nouvellement développé permet un flux de travail entièrement automatisé couvrant le transfert d’échantillons, l’imagerie et l’analyse des données.
Dans les applications pratiques, le microscope a démontré des gains d’efficacité majeurs. Dans l’analyse de la microstructure du catalyseur, par exemple, Yuanyan-1 peut analyser 200 échantillons et capturer 5 000 images en une seule journée. Il peut également analyser quantitativement 500 000 particules et générer automatiquement des rapports professionnels contenant des informations statistiques détaillées telles que la taille des particules, la dispersion et la structure cristalline.
Les chercheurs ont déclaré que la vitesse d’acquisition des images est environ 56 fois plus rapide que celle des microscopes électroniques à transmission conventionnels, tandis que l’efficacité de l’analyse est environ 300 fois supérieure à celle d’une opération manuelle.
L’équipe a déclaré que cette avancée représente un passage de la microscopie électronique manuelle traditionnelle à un fonctionnement autonome entièrement piloté par l’IA. La technologie devrait fournir des données structurelles à grande échelle et de haute qualité dans des domaines tels que la chimie énergétique, la génomique des matériaux et les sciences de la vie, soutenant ainsi l’utilisation croissante de l’intelligence artificielle dans la recherche scientifique.
