材料のための計算メトロロジー

科学分野:

• 材料科学
• オープン・サイエンス
• コンピュータ科学

背景:

• 先進的な材料の開発は,特徴付け,モデリング,および生産において障害に直面しています.
• 独自のツールと分離されたプロセスは オープンな科学的進歩を妨げています
• 材料科学における再現性は,閉じた方法論によって挑戦されています.

研究 の 目的:

• オープンソースの原理を材料科学機器に統合することで計算計測を導入する.
• オープンな計測装置が,測定再現性に関する完全な計算記述を提供する方法を示す.
• パラメータだけでなく,予測可能な計算モデルを測定するためにこのアプローチを拡張します.

主な方法:

• オープンソースのソフトウェアとハードウェアの原則を適用して,新しい材料科学機器を開発する.
• カスタム・インストゥルメンテーションと オフ・ザ・シェルフ・コンポーネントを統合して 多様な研究ツールを作成します
• リオプリンターを開発し,リオロジカルな特徴と予測モデリングを行う.

主要な成果:

• 完全な計算上の記述を持つ再現可能な測定を可能にするオープンな計測器を成功裏に開発しました.
• 予測計算モデルを測定するための計算計測学の拡張を示した.
• 3Dプリントとレオロジカル・キャラテリゼーションを 組み合わせたレオプリンタを開発しました

結論:

• コンピューティングメトロロジーは,オープンソースの慣行を活用して,材料科学における再現性とアクセシビリティを大幅に高めています.
• 開発されたオープンな計測器および計算計測の枠組みは,先進的な材料の採用を容易にする.
• Rheoprinterは,複雑な材料の特徴とモデリングを統合する実用的な例として機能します.