Уявіть собі лабораторію, де роботи невтомно проводять експерименти, звільняючи дослідників для зосередження на новаторських ідеях. Це бачення тепер ближче до реальності завдяки новій цифровій лабораторії, або dLab, розробленій дослідниками з Токійського університету та їхніми співробітниками. Ця інноваційна система повністю автоматизує синтез матеріалів та оцінку тонкоплівкових зразків.
DLab, представлена в Японії у 2024 році, являє собою значний стрибок у науці про матеріали, керованій даними та роботами. Професор Таро Хітосугі з Вищої школи науки Токійського університету заявив: «Сьогодні лабораторії – це не просто місця для розміщення експериментальних інструментів, а скоріше фабрики з виробництва матеріалів і даних, де експериментальне обладнання працює як система». Система автономно синтезує тонкоплівкові зразки та вимірює їхні матеріальні властивості.
DLab складається з взаємопов’язаних апаратів для дослідження твердих матеріалів. Роботи збирають експериментальні дані, включаючи процеси синтезу та фізичні властивості. Це включає вимірювання мікроструктур поверхні, дифракційних картин рентгенівських променів, спектрів комбінаційного розсіювання, електричної провідності та оптичної проникності.
Система інтегрує експериментальні інструменти для автоматизованого синтезу матеріалів і вимірювань. Дані виводяться у стандартизованому форматі XML під назвою MaiML і збираються в хмарній базі даних. Це дозволяє ефективно аналізувати та використовувати дані.
Команда продемонструвала автономний синтез тонких плівок літій-іонних позитивних електродів та їх структурну оцінку. Це демонструє потенціал для прискорення відкриття нових матеріалів для акумуляторів та інших застосувань. Дослідники прагнуть покращити систему шляхом стандартизації програмного забезпечення для оркестрування та планування.
Співпрацюючий дослідник Казунорі Нішіо підкреслив мету: «Ми прагнемо оцифрувати середовище досліджень і розробок, сприяти розвитку дослідників, які можуть використовувати ці технології, і полегшити обмін даними та їх використання». Це середовище повністю використає творчий потенціал дослідників.