Imagine um laboratório onde robôs conduzem experimentos incansavelmente, liberando os pesquisadores para se concentrarem em ideias inovadoras. Essa visão está agora mais próxima da realidade graças a um novo laboratório digital, ou dLab, desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Tóquio e seus colaboradores. Este sistema inovador automatiza totalmente a síntese de materiais e a avaliação de amostras de filmes finos.
O dLab, revelado no Japão em 2024, representa um avanço significativo na ciência dos materiais orientada por dados e robôs. O professor Taro Hitosugi, da Escola de Pós-Graduação em Ciências da Universidade de Tóquio, afirmou: "Hoje, os laboratórios não são meros locais para abrigar instrumentos experimentais, mas sim as fábricas para produzir materiais e dados, onde os equipamentos experimentais operam como um sistema." O sistema sintetiza autonomamente amostras de filmes finos e mede suas propriedades materiais.
O dLab consiste em aparelhos interconectados para pesquisa de materiais sólidos. Robôs coletam dados experimentais, incluindo processos de síntese e propriedades físicas. Isso inclui medições de microestruturas de superfície, padrões de difração de raios X, espectros Raman, condutividade elétrica e transmitância óptica.
O sistema integra instrumentos experimentais para síntese e medições automatizadas de materiais. Os dados são gerados em um formato XML padronizado chamado MaiML e coletados em um banco de dados baseado em nuvem. Isso permite uma análise e utilização eficientes dos dados.
A equipe demonstrou a síntese autônoma de filmes finos de eletrodos positivos de íons de lítio e sua avaliação estrutural. Isso mostra o potencial para acelerar a descoberta de novos materiais para baterias e outras aplicações. Os pesquisadores pretendem melhorar o sistema padronizando o software de orquestração e o agendamento.
O pesquisador colaborador Kazunori Nishio enfatizou o objetivo: "Nosso objetivo é digitalizar o ambiente de pesquisa e desenvolvimento, promover pesquisadores que possam utilizar essas tecnologias e facilitar o compartilhamento e a utilização de dados." Este ambiente aproveitará ao máximo a criatividade dos pesquisadores.