قطرة الماء على غشاء بوليمري جديد تتصرف كضيف على أثاث جديد: تارة تنتشر وتارة تتجمع ككرة. من هذا السلوك يُحكم على مدى جاهزية السطح لصد الأوساخ أو، على العكس، الاحتفاظ بالطلاء. سابقًا كانت هذه الاختبارات تتم يدويًا، غشاء واحد في كل مرة.
الآن ظهر روبوت PANDA-film. هو بنفسه يخلط المحاليل، ويمرر تيارًا كهربائيًا لترسيب شبكة البوليمر على الصفيحة، ثم يقطر الماء من الأعلى ويراقب كيفية انعكاسه. الجهاز كله مبني على إطار متحرك رخيص مثل إطار الطابعة ثلاثية الأبعاد، لذلك يمكن لأي مختبر تقريبًا أن يقلده.
اختُبر الروبوت على بوليمر PAMA: هو بنفسه طلى الغشاء، وبنفسه قاس زاوية التبلل، وأعطى النتيجة. هذا المساعد يفحص عشرات الوصفات في ليلة واحدة ويجد أفضل تركيبة طلاء أسرع من الإنسان في أسبوع.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2601.07043
Thin polymer films are widely used as functional and protective coatings. However, determining the composition and processing conditions that produce a desired function is a tedious process due to the large number of factors that must be considered and the manual nature of most synthesis and characterization methods. Self-driving labs (SDLs), or robotic systems that prepare and test materials samples, are designed to overcome this bottleneck by enabling the efficient exploration of complex parameter spaces. In this paper, we report the development and testing of the polymer analysis and discovery array (PANDA)-film, a modular SDL for electrochemically synthesizing polymer films and then determining their water contact angle as a measure of surface energy. The system is designed to be highly modular and based upon a lowcost gantry platform to facilitate adoption. In addition to validating fluid handling and electrochemical tasks, we introduce two novel modular capabilities that enable PANDA-film to run sustained campaigns to study the wetting properties of films: (1) an electromagnetic capping/decapping system to mitigate fluid evaporation, and (2) a top-down optical method to determine water contact angle based upon reflectance. These capabilities are validated by depositing and characterizing a poly(allyl methacrylate) (PAMA) film using electrodeposition of polymer networks (EPoN). Comprehensive details for replicating the hardware and software of PANDA-film are included.
زاوية التبلل هي الزاوية بين القطرة والسطح. إذا كانت القطرة شبه مسطحة، تكون الزاوية أقل من 90 درجة — السطح يحب الماء. إذا كانت القطرة واقفة ككرة، تكون الزاوية أكبر من 90 — السطح يطرد الماء.
في مسلسل «عالم ويست» (Westworld)، تبتكر الروبوتات المضيفة مواد جديدة في ورش آلية — PANDA-film يخطو خطواته الأولى نحو مثل هذه المصانع، لكن فقط على نطاق طاولة المختبر.