टोक्यो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक अभिनव डिजिटल लैबोरेटरी प्रणाली का अनावरण किया है, जो सामग्री विज्ञान अनुसंधान के संचालन के तरीके में एक नया प्रतिमान प्रस्तुत करती है।
dLab प्रणाली, जिसे हाल ही में जर्नल 'डिजिटल डिस्कवरी' में प्रकाशित किया गया है, भौतिक रूप से जुड़े मॉड्यूलर प्रायोगिक उपकरणों से मिलकर बनी है, जो सामग्री संश्लेषण से लेकर उसकी संपत्तियों के व्यापक माप तक पूर्ण स्वचालन सक्षम बनाती है। इस एकीकरण के कारण शोधकर्ता दोहराए जाने वाले प्रायोगिक कार्यों को मशीन लर्निंग एल्गोरिद्म द्वारा नियंत्रित रोबोटिक प्रणालियों को सौंप सकते हैं।
"हमने प्रदर्शित किया कि यह प्रणाली शोधकर्ता द्वारा निर्दिष्ट पतली-फिल्म सामग्री को स्वायत्त रूप से संश्लेषित कर सकती है," टोक्यो विश्वविद्यालय के ग्रेजुएट स्कूल ऑफ साइंस के प्रोफेसर तारो हितोसुगी बताते हैं। उनकी टीम ने लिथियम-आयन धनात्मक-इलेक्ट्रोड पतली-फिल्मों के स्वायत्त संश्लेषण और उनकी संरचनात्मक मूल्यांकन को एक्स-रे विवर्तन पैटर्न माप के माध्यम से सफलतापूर्वक प्रदर्शित किया।
dLab संरचना में दो प्रमुख प्रणालियाँ शामिल हैं: एक, जो स्वचालित सामग्री संश्लेषण और माप के लिए प्रायोगिक उपकरणों को एकीकृत करती है; और दूसरी, जो डेटा संग्रहण और विश्लेषण को संभालती है। प्रत्येक माप उपकरण एक मानकीकृत XML प्रारूप में डेटा आउटपुट करता है, जिसे MaiML (मेजरमेंट एनालिसिस इंस्ट्रूमेंट मार्कअप लैंग्वेज) कहा जाता है, और जिसे 2024 में जापान एनालिटिकल इंस्ट्रूमेंट्स मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन और जापान के अर्थव्यवस्था, व्यापार और उद्योग मंत्रालय के सहयोग से जापानी औद्योगिक मानक के रूप में पंजीकृत किया गया।
यह मानकीकरण सामग्री अनुसंधान में एक महत्वपूर्ण बाधा को दूर करता है, क्योंकि यह सैंपल होल्डर और डेटा संग्रहण के लिए एकीकृत प्रारूप स्थापित करता है। प्रोफेसर हितोसुगी कहते हैं, "आज, प्रयोगशालाएँ केवल प्रायोगिक उपकरणों को रखने की जगह नहीं हैं, बल्कि वे सामग्री और डेटा उत्पादन के कारखाने हैं, जहाँ प्रायोगिक उपकरण एक प्रणाली के रूप में कार्य करते हैं।"
आगे देखते हुए, टीम प्रणाली को बेहतर बनाने के लिए ऑर्केस्ट्रेशन सॉफ़्टवेयर और शेड्यूलिंग का मानकीकरण करने की योजना बना रही है, ताकि कई नमूनों के कार्यों का प्रबंधन अधिक कुशलता से किया जा सके। प्रमुख लेखक काजुनोरी निशिओ, जो इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस टोक्यो में विशेष रूप से नियुक्त एसोसिएट प्रोफेसर हैं, कहते हैं, "हम अनुसंधान और विकास के वातावरण को डिजिटल बनाना, ऐसे शोधकर्ताओं को तैयार करना जो इन तकनीकों का उपयोग कर सकें, और डेटा साझाकरण व उपयोग को बढ़ावा देना चाहते हैं। यह वातावरण शोधकर्ताओं की रचनात्मकता का पूर्ण लाभ उठाएगा।"