新材料研发本质上是对多组分配方体系的多维参数空间探索。无论是高分子复合材料前驱体、金属氧化物纳米颗粒合成体系，还是多组分催化反应体系，材料宏观性能高度依赖前驱体配比、助剂添加量、溶剂比例等配方参数。传统研发模式依靠人工移液配制平行样品，在多因子组合筛选时存在明显局限：①微量组分（添加剂、引发剂、催化剂母液）移取重复性差，人工操作CV值常超过10%；②配方组合数量受限，多组分全因子实验需要大量人力，实验周期长达数周；③不同批次、操作人员带来系统误差，实验数据可比性差；④挥发性、低粘度、部分中等粘度有机试剂人工移液易出现挂壁、滴液问题。
高通量实验技术能够批量构建大量不同配方的平行样品，快速映射材料组分 - 性能关系，加速材料研发。液体自动化处理设备是高通量实验的核心硬件。目前多数高端自动化工作站成本高、体积庞大，对材料实验室的有机溶剂、腐蚀性体系兼容性有限。博清生物科技（南京）有限公司研发的ZJYY系列自动分液系统为桌面式微量分液平台，采用独立管路设计、非接触式分液，管路可进行清洗，适配水溶液、醇类等常见材料合成母液，可直接在普通化学实验室部署。
一、实验部分
（一）仪器平台
博清生物ZJYY系列自动分液系统，8通道，7英寸彩色触控屏，适配96孔板；非接触式分液，独立管路，配备活动式废液槽，管路可自动清洗，减少不同试剂交叉污染。分液体积范围1μL～2000μL，分液速度两档可调，支持任意行列选择性分配。
配套设备：96孔深孔板、紫外 - 可见分光光度计、旋转粘度计、电子天平。
（二）模型体系与实验方案
选取高分子复合前驱体体系作为验证模型，体系包含基体溶液、交联剂、功能助剂、溶剂4个变量，设置多水平浓度梯度，构建共计96组不同配比配方，每组设置3个平行样。
1、母液预配制：提前配制基体母液、交联剂母液、助剂母液与稀释溶剂；
2、程序编写：在自动分液系统触摸屏设置各孔位4种母液的目标分液体积，实现正交配方组合；
3、自动化分液：系统按预设程序依次向微孔板各孔添加对应体积母液，完成全部配方构建；分液完成后执行管路清洗；
4、样品表征：对全部平行样品进行粘度、透光率测试，统计配方性能数据；
5、对照实验：采用传统多通道移液枪人工配制相同96组配方，对比两组实验的操作耗时、体积重复性、平行样品性能偏差。
（三）评价指标
1、分液体积重复性：相同体积多次分液的变异系数CV；
2、配方制备总耗时：完成96组配方全部组分添加时间；
3、样品平行性：相同配方平行样品的材料性能相对标准偏差 RSD；
4、交叉污染评估：空白溶剂孔的吸光度检测。
二、结果与讨论
（一）分液精度与重复性测试
在50μL、100μL、200μL三个典型体积下进行分液重复性测试。博清生物自动分液系统分液CV＜2%，小体积分液稳定性显著优于人工操作。人工移液在50μL以下微量添加时，受手部抖动、枪头挂液影响，CV可达到8%~15%。系统采用非接触式出液，避免液体粘附孔板侧壁，减少微量组分损失，适合材料配方中催化剂、引发剂等微量功能组分的投加。独立管路 + 管路冲洗流程，有效抑制不同试剂间交叉污染，空白孔无明显信号干扰，满足多组分交替分液需求。
（二）高通量配方构建效率对比
人工完成96组4组分配方配制，含反复换枪头、梯度移液操作，耗时约45~60min；博清自动分液系统完成同等规模配方分液仅需数分钟。系统可预先存储多套分液脚本，支持不同配方方案一键调用，便于多轮迭代优化。在材料配方AI辅助优化闭环中，一轮实验完成后，可根据性能数据快速生成下一轮候选配方矩阵，直接导入分液程序，大幅压缩“配方设计 — 样品制备 — 性能测试”循环周期。
（三）材料配方平行性与组分 - 性能关系解析
自动化分液制备的平行样品粘度、透光率RSD显著低于人工样品。人工操作引入随机误差，容易掩盖真实的组分 - 性能响应规律，造成误判。自动化平台保证除配方变量外，加样顺序、加液速率、环境条件保持一致，实验数据可信度更高。基于高通量获得的数据集，可拟合组分与材料力学、光学性能之间的响应模型，快速定位最优配方区间。
（四）应用场景
1、高分子材料：水凝胶、复合薄膜前驱体高通量配方筛选，调控交联剂、单体比例；
2、纳米材料：金属/金属氧化物纳米颗粒水相合成，筛选还原剂、表面活性剂配比；
3、催化材料：多组分催化前驱体溶液配制，优化助催化剂、金属盐配比；
4、材料分析：批量配制标准梯度溶液，建立标准曲线，批量样品前处理。
博清生物科技（南京）有限公司研发的ZJYY自动分液系统作为桌面式高通量液体处理平台，能够稳定、可重复地完成多组分材料配方的自动化微孔板配制。相比传统人工配液，该系统显著降低微量组分移取误差，大幅提升配方筛选通量，减少交叉污染，获得可靠性更高的组分 - 性能数据集。该设备部署门槛低，适配化学与材料实验室常规体系，可搭建低成本高通量材料配方筛选平台，支撑高分子复合材料、纳米功能材料、催化材料等体系的配方快速迭代。结合机器学习优化算法，该自动分液平台可进一步构建自主材料研发闭环，加速新材料发现与配方工程化。后续工作将针对强有机溶剂体系，优化管路材料与分液策略，拓展在非水相材料合成高通量筛选中的应用。
