Schließen Sie Ihren KI-gestützten Forschungs-zyklus mit LabLinc Studio

LabLinc Studio wurde von Instrument Business Outlook als „Produkt der Messe“ der Pittcon 2026 ausgezeichnet, was die wachsende Bedeutung von KI-gestützten, automatisierungsfähigen Labor-Workflows unterstreicht. In seinem Bericht, der auf Interviews mit Dr. Simon Bates (VP of Science and Technology) und Dr. Tom Concolino (XRD Sales Manager) von Rigaku Americas basiert, stellte IBO fest, dass „KI und autonom gesteuerte Labore den Einsatz und die Gestaltung von Labortechnologie beeinflussen werden“, und hob LabLinc Studio als eine Lösung hervor, die „für autonom gesteuerte Labore zur Materialforschung konzipiert ist“.

Lesen Sie mehr dazu in IBO, Band 34, Ausgabe 23

Was ist KI-gestützte Materialentwicklung?

In der Vergangenheit basierte die Materialentwicklung häufig auf manuellen Trial-and-Error-Prozessen: Vielversprechende Materialien wurden synthetisiert, ihre Eigenschaften analysiert, anschließend wurden die nächsten Schritte für weitere Versuche oder Optimierungen festgelegt, und der Zyklus begann von vorn. Heute ermöglichen Automatisierung und KI eine kontinuierliche und autonome Durchführung dieses Prozesses. Dadurch wird der iterative Ansatz optimiert und beschleunigt, während gleichzeitig die Gesamtkosten reduziert werden.

KI-gestützte Materialentwicklung ermöglicht einen schnelleren Lernzyklus für Forschung und Entwicklung. Charakterisierungsmethoden liefern die strukturelle Grundlage – Phasen, Kristallinität und Elementzusammensetzung – und sorgen dafür, dass der autonome Prozess zuverlässig gesteuert wird und schnelle, fundierte Entscheidungen möglich sind.

Sie synthetisieren ein Material, messen es mit Techniken wie XRD und RFA und senden die Ergebnisse an Ihr KI/ML-Modell. Das Modell lernt aus den Ergebnissen und und empfiehlt dann das nächste Experiment. So verbessert jeder Durchlauf den nächsten.

Synthetisieren → Messen → Lernen → Entscheiden

• Analysegeräte liefern die Referenzdaten (Struktur, Phasen, Defekte, Eigenschaften)
• KI/ML priorisiert den nächsten Schritt, um die Zeit bis zum fertigen Material zu verkürzen

Die Idee ist einfach. Das Schwierige daran ist, alles miteinander zu verknüpfen und einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten. Dazu müssen Sie Ihre Python-Orchestrierung (über API) mit den Analysegeräten verbinden,  Mess- und Analysemethoden standardisieren, saubere und umfassende Ergebnisse sowie Metadaten liefern und praktische Automatisierungsanforderungen wie die Probenhandhabung und roboterkompatible Strahlenschutzgehäuse integrieren. LabLinc Studio vereint all dies mithilfe von RAI (Rigaku Automation Interface) und modulare Hardwarelösungen,  sodass Sie den Prozess zuverlässig schließen können.

Fallstudie: Digitale Labore mit modularen Messgeräten

Erfahren Sie, wie ein echtes autonomes "digitales Labor" aufgebaut wurde, indem Rigaku SmartLab XRD mit einer Sputter-Depositionsanlage und mehreren Charakterisierungswerkzeugen - darunter SEM, Raman, UV-Vis und ein Modul zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit - integriert wurde, um Closed-Loop-Experimente mit minimalem menschlichen Eingriff durchzuführen. Dieser Fachartikel im Rigaku Journal beschreibt die wichtigsten Bausteine  (modulares Gerätedesign, standardisierte Daten-/Metadatenformate und Middleware, die Befehle übersetzt und Ausgaben vereinheitlicht) und enthält eine Fallstudie, in der mittels Bayes’scher Optimierung das XRD-Peakintensitätsverhältnis in LiCoO₂-Dünnschichten maximiert wurde. Die Ergebnisse zeigen schnellere Iterationen im Vergleich zu manuellen Arbeitsabläufen durch kontinuierlichen Betrieb.
Die Originalveröffentlichung finden Sie außerdem in der Fachzeitschrift Digital Discovery: https://doi.org/10.1039/D4DD00387J

Mit SmartLab Studio II können Sie komplexe Messungen und Analysen optimieren. Die Einrichtung ist einfach und die Lösung lässt sich nahtlos in Ihren geschlossenen Arbeitsablauf integrieren.

Erfahren Sie mehr über SmartLab Studio II.

LabLinc Studio ermöglicht durch modulare Hardware eine reibungslose physische Integration in autonome Arbeitsabläufe. Sie können Komponenten – Probenhalter, Probenwechsler, Probenhandhabungsroboter und roboterkompatible Tür – ganz nach Ihrer aktuellen Laborausstattung, dem Umfang der Eigenentwicklung und der gewünschten Skalierungsgeschwindigkeit auswählen.

Einfache Probenhandhabung: Standard-Probenwechsler, 96-Well-Platten oder Wafer-Vakuum-Chucks

Einfache Probenhandhabung durch einen Roboter: Ein Roboter, der Proben gleicher/einheitlicher Form handhabt

Komplexe Probenhandhabung durch einen Roboter: Ein Roboter, der Proben unterschiedlicher Form handhabt