ロボットがたゆまなく実験を行い、研究者が画期的なアイデアに集中できるような研究所を想像してみてください。東京大学の研究者とその共同研究者によって開発された新しいデジタル研究所、またはdLabのおかげで、そのビジョンは現実のものに近づいています。この革新的なシステムは、薄膜サンプルの材料合成と評価を完全に自動化します。
2024年に日本で発表されたdLabは、データとロボット主導の材料科学における大きな飛躍を意味します。東京大学大学院理学系研究科の仁科勇介教授は、「今日、研究所は単なる実験器具を収容する場所ではなく、実験装置がシステムとして機能する材料とデータの生産工場です」と述べています。このシステムは、薄膜サンプルを自律的に合成し、その材料特性を測定します。
dLabは、固体材料研究のための相互接続された装置で構成されています。ロボットは、合成プロセスや物理的特性などの実験データを収集します。これには、表面微細構造、X線回折パターン、ラマン分光、電気伝導率、および光透過率の測定が含まれます。
このシステムは、自動化された材料合成および測定のための実験器具を統合します。データは、MaiMLと呼ばれる標準化されたXML形式で出力され、クラウドベースのデータベースに収集されます。これにより、効率的なデータ分析と利用が可能になります。
チームは、リチウムイオン正極薄膜の自律合成とその構造評価を実証しました。これは、バッテリーおよびその他のアプリケーション向けの新しい材料の発見を加速する可能性を示しています。研究者たちは、オーケストレーションソフトウェアとスケジューリングを標準化することにより、システムを改善することを目指しています。
共同研究者の西尾和典氏は、目標を強調しました。「私たちは、研究開発環境をデジタル化し、これらの技術を活用できる研究者を育成し、データ共有と利用を促進することを目指しています。」この環境は、研究者の創造性を最大限に活用します。