एक ऐसी प्रयोगशाला की कल्पना कीजिए जहाँ रोबोट अथक रूप से प्रयोग करते हैं, जिससे शोधकर्ताओं को अभूतपूर्व विचारों पर ध्यान केंद्रित करने की स्वतंत्रता मिलती है। टोक्यो विश्वविद्यालय और उनके सहयोगियों के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित एक नई डिजिटल प्रयोगशाला, या डीलैब के कारण वह दृष्टि अब वास्तविकता के करीब है। यह अभिनव प्रणाली पूरी तरह से पतली-फिल्म नमूनों के सामग्री संश्लेषण और मूल्यांकन को स्वचालित करती है।
डीलैब, जिसका अनावरण जापान, 2024 में किया गया, डेटा- और रोबोट-चालित सामग्री विज्ञान में एक महत्वपूर्ण छलांग का प्रतिनिधित्व करता है। टोक्यो विश्वविद्यालय के विज्ञान स्नातक विद्यालय के प्रोफेसर तारो हिटोसुगी ने कहा, "आज, प्रयोगशालाएँ केवल प्रयोगात्मक उपकरणों को रखने के स्थान नहीं हैं, बल्कि सामग्री और डेटा के उत्पादन के लिए कारखाने हैं, जहाँ प्रयोगात्मक उपकरण एक प्रणाली के रूप में संचालित होते हैं।" यह प्रणाली स्वायत्त रूप से पतली-फिल्म नमूनों को संश्लेषित करती है और उनके भौतिक गुणों को मापती है।
डीलैब में ठोस सामग्री अनुसंधान के लिए परस्पर जुड़े उपकरण शामिल हैं। रोबोट प्रयोगात्मक डेटा एकत्र करते हैं, जिसमें संश्लेषण प्रक्रियाएं और भौतिक गुण शामिल हैं। इसमें सतह सूक्ष्म संरचनाओं, एक्स-रे विवर्तन पैटर्न, रमन स्पेक्ट्रा, विद्युत चालकता और ऑप्टिकल ट्रांसमिटेंस के माप शामिल हैं।
यह प्रणाली स्वचालित सामग्री संश्लेषण और माप के लिए प्रयोगात्मक उपकरणों को एकीकृत करती है। डेटा को MaiML नामक एक मानकीकृत XML प्रारूप में आउटपुट किया जाता है और क्लाउड-आधारित डेटाबेस में एकत्र किया जाता है। यह कुशल डेटा विश्लेषण और उपयोग की अनुमति देता है।
टीम ने लिथियम-आयन पॉजिटिव-इलेक्ट्रोड पतली फिल्मों के स्वायत्त संश्लेषण और उनके संरचनात्मक मूल्यांकन का प्रदर्शन किया। यह बैटरी और अन्य अनुप्रयोगों के लिए नई सामग्रियों की खोज में तेजी लाने की क्षमता को दर्शाता है। शोधकर्ताओं का लक्ष्य ऑर्केस्ट्रेशन सॉफ्टवेयर और शेड्यूलिंग को मानकीकृत करके सिस्टम को बेहतर बनाना है।
सहयोगी शोधकर्ता काज़ुनोरी निशियो ने लक्ष्य पर जोर दिया: "हम अनुसंधान और विकास के माहौल को डिजिटल बनाना, इन तकनीकों का उपयोग करने में सक्षम शोधकर्ताओं को बढ़ावा देना और डेटा साझाकरण और उपयोग को सुविधाजनक बनाना चाहते हैं।" यह वातावरण शोधकर्ताओं की रचनात्मकता का पूरी तरह से लाभ उठाएगा।