人工知能ロボット実験室が次世代耐熱コーティングを探索する

ノッティンガム大学先端コーティング・表面工学卓越センターの研究チームは、人工知能とロボットで試薬の計量・混合から高温炉処理、試料回収までを一貫して自動化する自律型実験室を開発した。極限環境用材料、特に低熱伝導率を備えた熱障壁コーティングの探索を目的に、液処理、搬送、焼成、冷却を単一の制御系で接続した。2本のロボットアームと専用液吐出装置、目的に適合させたソフトウェアを統合し、異なる粘度の液体でも精度を担保する較正実験に成功した。実験から得たデータを次回の試作条件へ反映する能動学習を組み合わせ、ピロクロア型結晶構造を持つ候補材料を複数選定・作製した。航空宇宙用エンジン部品など高温環境で重要な熱障壁コーティングは、基板に伝わる熱を抑える材料開発が必要だが、従来は試作・処理・評価を人手で繰り返すため時間と再現性に課題があった。本研究は反復工程の自動化と知能化実験計画の基礎を示し、材料探索の再現性や処理能力を高める可能性を提示した。成果は工学応用人工知能の学術誌と化学分野のプレプリントで公表された。