AIMD-L：用于极端环境下结构材料高通量表征的自动化实验室
材料科学
2026-03-10 v1 仪器与探测器
摘要
人工智能和机器学习在材料科学中的快速发展正在创建对实验数据迫切的需求，这些数据可由高通量和自主实验室提供。目前，这类实验室的大多数演示都聚焦于功能材料，而对结构材料的关注则较少。我们在此介绍了人工智能在材料设计实验室（AIMD-L），这是一座用于表征结构金属和陶瓷材料微结构和性能的自动化、高通量设施，特别强调极端环境下的材料。AIMD-L拥有两个用于结构材料表征的定制仪器：HELIX用于材料冲击实验，MAXIMA用于X射线衍射和X射线荧光光谱。专为高通量研究设计的HELIX和MAXIMA每个都能够以比常规系统快两个到三个数量级的速度收集数据。第三台实验站SPHINX是一台改装用于集成到AIMD-L自动化工作流程中的商业纳米压痕仪。用户（可能是人类或AI代理）通过中心化控制程序来指导实验的执行。实验站之间通过一条输送系统进行样品在实验室中的移动，每个站点都配备有机器人用于样品的进出instrument。实验站还与一个公共数据层通信，该数据层自动从每个instrument流式传输数据到数据门户，数据到达会触发自动化的数据归约和分析工作流程。处理后的数据立即对人类操作员或代理AI可用，形成快速决策和实验控制的闭环。
引用
@article{arxiv.2603.06835,
title = {AIMD-L: An automated laboratory for high-throughput characterization of structural materials for extreme environments},
author = {Todd C. Hufnagel and Pranav Addepalli and Anuruddha Bhattacharjee and Rohit Berlia and Jaafar El-Awady and David Elbert and Lori Graham-Brady and Axel Krieger and Harichandana Neralla and T. Joseph Nkansah-Mahaney and Mostafa M. Omar and Hyun Sang Park and K. T. Ramesh and Matthew Shaeffer and Eric Walker and Piyush Wanchoo and Timothy P. Weihs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.06835},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 10 figures, submitted to Matter