在化學(xué)與材料科學(xué)研究中，材料的力學(xué)性能、光學(xué)性能、電學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)的測試結(jié)果，直接決定材料的應(yīng)用場景與研發(fā)方向。而樣品前處理中的液體分配步驟（如試劑添加、樣品稀釋、反應(yīng)體系配置等）是影響測試結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵前置環(huán)節(jié)。

博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)作為一款集成高精度液體處理技術(shù)的智能化設(shè)備，可通過程序控制實(shí)現(xiàn)液體分配的精準(zhǔn)化、自動(dòng)化與標(biāo)準(zhǔn)化，為材料性能測試的樣品前處理提供穩(wěn)定可靠的技術(shù)支撐，推動(dòng)化學(xué)與材料科學(xué)研究效率提升。

一、博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)在材料性能測試中的典型應(yīng)用案例

（一）納米材料分散性測試中的應(yīng)用

1、測試目的：驗(yàn)證不同濃度納米顆粒（如TiO?、石墨烯）在溶劑中的分散穩(wěn)定性，分散性直接影響納米材料的光學(xué)吸收、催化活性等性能。

2、傳統(tǒng)痛點(diǎn)：手動(dòng)配置不同濃度的納米顆粒分散液時(shí)，稀釋比例誤差大，導(dǎo)致同一濃度梯度下的分散液實(shí)際濃度差異顯著，分散性測試結(jié)果（如紫外-可見分光光度法測試吸光度）重復(fù)性差。

3、系統(tǒng)應(yīng)用方案：

以1mg/mL的納米顆粒母液為原料，通過系統(tǒng)預(yù)設(shè)梯度稀釋程序，精準(zhǔn)配置0.01mg/mL、0.05mg/mL、0.1mg/mL、0.5mg/mL共4個(gè)濃度梯度的分散液，每個(gè)濃度設(shè)置3組平行樣。

系統(tǒng)通過定量分液控制納米顆粒母液與分散劑（如水、乙醇）的體積比例，誤差控制在±0.5%以內(nèi)，確保同一濃度梯度下3組平行樣的實(shí)際濃度高度一致。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用該系統(tǒng)配置的分散液進(jìn)行吸光度測試，平行樣相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）由傳統(tǒng)手動(dòng)操作的8.2%降至1.5%，顯著提升分散性測試數(shù)據(jù)的可靠性。

（二）復(fù)合材料成分均勻性驗(yàn)證中的應(yīng)用

1、測試目的：驗(yàn)證碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中固化劑的分布均勻性，成分均勻性直接影響材料的力學(xué)強(qiáng)度（如拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度）。

2、傳統(tǒng)痛點(diǎn)：手動(dòng)添加固化劑時(shí)，環(huán)氧樹脂基體與固化劑混合比例易出現(xiàn)局部偏差，導(dǎo)致復(fù)合材料成型后不同區(qū)域的固化程度不一致，力學(xué)性能測試結(jié)果波動(dòng)大。

3、系統(tǒng)應(yīng)用方案：

針對 100mL 環(huán)氧樹脂基體，按照固化劑與基體1:10的質(zhì)量比，通過系統(tǒng)精準(zhǔn)分液10mL固化劑（密度已知，轉(zhuǎn)換為體積參數(shù)）。

系統(tǒng)采用多點(diǎn)位均勻分液模式，將固化劑分5次均勻添加至環(huán)氧樹脂基體中，避免局部濃度過高。

復(fù)合材料成型后，通過萬能材料試驗(yàn)機(jī)測試不同區(qū)域的拉伸強(qiáng)度，結(jié)果顯示拉伸強(qiáng)度平均值波動(dòng)范圍由傳統(tǒng)方法的±12MPa降至±3MPa，證明固化劑分布均勻性顯著提升。

（三）薄膜材料制備與性能測試中的應(yīng)用

1、測試目的：制備不同厚度的聚合物薄膜（如聚酰亞胺薄膜），并測試其介電性能，薄膜厚度均勻性是介電性能穩(wěn)定的關(guān)鍵。

2、傳統(tǒng)痛點(diǎn)：手動(dòng)涂布前的聚合物溶液定量分配誤差大，導(dǎo)致薄膜厚度不均（局部厚度偏差可達(dá)20%以上），介電常數(shù)測試結(jié)果重復(fù)性差。

3、系統(tǒng)應(yīng)用方案：

根據(jù)目標(biāo)薄膜厚度（如5μm、10μm、20μm）計(jì)算所需聚合物溶液體積，通過系統(tǒng)精準(zhǔn)分液至基片（如硅片、玻璃片）表面，每片基片上的溶液體積誤差控制在±2%以內(nèi)。

經(jīng)旋涂、固化后，采用臺階儀測試薄膜厚度，結(jié)果顯示同一批次薄膜厚度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）≤3%，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)手動(dòng)分液的15%。

介電性能測試中，不同厚度薄膜的介電常數(shù)測試結(jié)果與理論值偏差由8%降至2%，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性顯著提升。

二、討論與展望

博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)通過精準(zhǔn)化、自動(dòng)化的液體分配能力，有效解決了材料性能測試樣品前處理中的核心痛點(diǎn)，在提升實(shí)驗(yàn)效率、保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與重復(fù)性方面表現(xiàn)突出。但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一定局限，如面對超高粘度液體（如熔融態(tài)聚合物）時(shí)，分液速度與精度需進(jìn)一步優(yōu)化；針對特殊腐蝕性液體（如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿），需配套專用耐腐蝕管路與針頭。

未來，隨著化學(xué)與材料科學(xué)研究向高通量、精細(xì)化方向發(fā)展，博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)可進(jìn)一步融合人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于材料性能測試需求的分液程序智能優(yōu)化；同時(shí)可拓展與其他實(shí)驗(yàn)設(shè)備（如自動(dòng)取樣器、性能測試儀器）的聯(lián)動(dòng)，構(gòu)建全流程自動(dòng)化的材料研發(fā)平臺，為新型功能材料的高效研發(fā)提供更全面的技術(shù)支撐。

博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)憑借其高精度、自動(dòng)化、高兼容性的技術(shù)優(yōu)勢，在納米材料分散性測試、復(fù)合材料成分均勻性驗(yàn)證、薄膜材料制備等典型材料性能測試場景中展現(xiàn)出顯著應(yīng)用價(jià)值。該系統(tǒng)不僅能夠降低人為操作誤差，提升實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性與重復(fù)性，還能大幅提高科研效率，滿足高通量材料研發(fā)需求。隨著技術(shù)的不斷迭代與完善，其在化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用場景將進(jìn)一步拓展，為材料性能測試與新型材料研發(fā)提供重要技術(shù)保障。