Robotların yorulmadan deneyler yaptığı, araştırmacıları çığır açan fikirlere odaklanmak için serbest bıraktığı bir laboratuvar hayal edin. Bu vizyon, Tokyo Üniversitesi'ndeki araştırmacılar ve işbirlikçileri tarafından geliştirilen yeni bir dijital laboratuvar veya dLab sayesinde artık gerçeğe daha yakın. Bu yenilikçi sistem, ince film numunelerinin malzeme sentezini ve değerlendirmesini tamamen otomatikleştirir.
Japonya'da 2024'te tanıtılan dLab, veri ve robot odaklı malzeme biliminde önemli bir atılımı temsil ediyor. Tokyo Üniversitesi Fen Fakültesi'nden Profesör Taro Hitosugi, "Günümüzde laboratuvarlar sadece deneysel cihazları barındıran yerler değil, deneysel ekipmanların bir sistem olarak çalıştığı malzeme ve veri üretim fabrikalarıdır" dedi. Sistem, ince film numunelerini otonom olarak sentezler ve malzeme özelliklerini ölçer.
dLab, katı malzeme araştırması için birbirine bağlı cihazlardan oluşur. Robotlar, sentez süreçleri ve fiziksel özellikler dahil olmak üzere deneysel verileri toplar. Bu, yüzey mikro yapıları, X-ışını kırınım desenleri, Raman spektrumları, elektriksel iletkenlik ve optik geçirgenlik ölçümlerini içerir.
Sistem, otomatik malzeme sentezi ve ölçümleri için deneysel cihazları entegre eder. Veriler, MaiML adlı standartlaştırılmış bir XML formatında çıktı olarak verilir ve bulut tabanlı bir veritabanında toplanır. Bu, verimli veri analizi ve kullanımına olanak tanır.
Ekip, lityum iyon pozitif elektrot ince filmlerinin otonom sentezini ve yapısal değerlendirmesini gösterdi. Bu, piller ve diğer uygulamalar için yeni malzemelerin keşfini hızlandırma potansiyelini sergiliyor. Araştırmacılar, orkestrasyon yazılımını ve planlamayı standartlaştırarak sistemi geliştirmeyi amaçlıyor.
İşbirlikçi araştırmacı Kazunori Nishio, hedefi vurguladı: "Araştırma ve geliştirme ortamını dijitalleştirmeyi, bu teknolojileri kullanabilen araştırmacıları yetiştirmeyi ve veri paylaşımını ve kullanımını kolaylaştırmayı amaçlıyoruz." Bu ortam, araştırmacıların yaratıcılığından tam olarak yararlanacaktır.