UCSBのBioPACIFIC MIP、NSFから2,000万ドル獲得しポリマー・ソフトマテリアル研究をクラウドで自律化

2026年8月2日

BioPACIFIC MIP (UC Santa Barbara) アメリカ

概要

カリフォルニア大学サンタバーバラ校（UCSB）は、米国国立科学財団（NSF）から2,000万ドルの助成金を受け、「COAST PCL」として自動化されたポリマーおよびソフトマテリアル研究のための国立資源を創設します。このプロジェクトは、計測器、ロボット工学、ソフトウェア、データシステム、人工知能をクラウドを通じてアクセス可能なラボに統合。研究者は遠隔で実験を設計し、自動システムに実行させ、AIを活用して次にテストすべきものを決定できるようになります。これにより、材料研究全体が革命的に変化し、ポリマー科学で通常失われる情報が保存されます。

詳細

主要成果

カリフォルニア大学サンタバーバラ校（UCSB）は、米国国立科学財団（NSF）から2,000万ドルの大規模な助成金を獲得し、「COAST PCL」（Cloud-Accessible Open-source Automated Soft-matter and Polymer CLoud Lab）として、自動化されたポリマーおよびソフトマテリアル研究のための国立資源を創設します。この画期的なプロジェクトは、計測器、ロボット工学、ソフトウェア、データシステム、人工知能（AI）をクラウドを通じてアクセス可能な統合ラボにすることで、材料研究のプロセス全体を革命的に変革することを目指しています。研究者は遠隔から実験を設計し、自律システムがそれを実行し、AIが次の最適な実験を推奨するという、クローズドループな研究サイクルが実現します。

技術・臨床詳細

COAST PCLの中核をなすのは、以下に示す最先端技術の統合です。

計測器とロボット工学の統合: ポリマーやソフトマテリアルの合成、処理、特性評価を行うための高度な計測器が、精密なロボットアームや自動分注システムと連携して動作します。これにより、実験の再現性が向上し、人間の介入なしに複雑な実験プロトコルを高速で実行できます。
クラウドベースのアクセス: 研究者は、インターネットを通じて世界中のどこからでもCOAST PCLの設備にアクセスできます。これにより、遠隔地の研究者も最先端の研究設備を利用できるようになり、研究の機会が民主化されます。
AI駆動型実験設計と最適化: AIアルゴリズムは、大量の実験データとシミュレーション結果から学習し、新しいポリマー組成や加工条件を提案します。さらに、実験結果をリアルタイムで分析し、次の実験ステップを最適化することで、材料発見の効率を最大化します。これは、従来の試行錯誤的なアプローチに比べて、材料探索にかかる時間を大幅に短縮します。
包括的なデータシステム: 全ての実験データ（合成条件、測定値、画像データなど）は標準化された形式で自動的に収集、保存、整理されます。これにより、データの透明性と再利用性が確保され、ポリマー科学でしばしば失われる貴重な情報が恒久的に保存されます。

このシステムは、特にバイオメディカル材料、スマートデバイス用エラストマー、持続可能なプラスチック、高性能接着剤など、ソフトマテリアルの多岐にわたる応用分野で新材料の発見を加速するでしょう。例えば、特定の生体適合性や機械的特性を持つポリマーを、従来の10分の1以下の時間でスクリーニング・最適化することが可能になると考えられます。

背景・業界文脈

ポリマーやソフトマテリアルは、医療、エレクトロニクス、エネルギー、消費財など、現代社会のあらゆる側面で不可欠な役割を担っています。しかし、その広大な化学空間と複雑な合成・特性評価プロセスは、材料開発における大きなボトルネックとなってきました。マテリアルインフォマティクス（MI）の出現により、データ駆動型のアプローチが注目されるようになりましたが、MIと自動実験を完全に統合したプラットフォームはまだ限られています。米国国立科学財団（NSF）は、米国の科学技術リーダーシップを強化し、次世代の材料を発見するための戦略的投資として、このような国立ラボネットワークの構築を推進しています。UCSBのCOAST PCLは、特にソフトマテリアル分野におけるこの国家的な取り組みの中核を担うものです。

今後の展望

COAST PCLは、材料研究の実施方法を変革するだけでなく、次世代の研究者育成にも貢献します。オープンソースのソフトウェアツールとデータ共有プラットフォームを提供することで、材料科学コミュニティ全体のイノベーションを促進し、新たな標準を確立することが期待されます。将来的には、このプラットフォームがより複雑なマルチスケール材料設計や、動的な環境下での材料挙動予測にも対応できるよう進化するでしょう。これにより、持続可能な社会の実現に向けた画期的なソフトマテリアルが、これまでにない速度で発見され、実用化される未来が拓かれると期待されます。

元記事: https://biopacificmip.org/news/all/2026/ucsb-lead-national-cloud-laboratory-advanced-materials

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