高通量
關注創建者：安世亞太 創建時間：2021-06-10
高通量的實例教程
金屬材料高通量制備技術介紹
材料高通量制備技術可以在短時間內制備大量不同成分的新型材料，可以加速新型材料的研發與應用，被列為材料基因組技術的三大技術要素之一。其中金屬材料的高通量制備有多種制備方法，但傳統的金屬材料高通量制備方法制備周期長，制備樣品尺寸較小，能源消耗較高。
隨著增材制造技術的不斷發展，采用增材制造技術開展金屬材料的高通量制備也得到了迅速的發展，且增材制造高通量制備相較于傳統高通量制備技術呈現出了明顯的優勢：
1. 可以快速成型多種材料試樣；
2. 可以制備毫米級以上的塊狀樣品；
3. 研究過程中原材料消耗較少，更經濟。
圖1 金屬材料高通量制備方法總覽
安世亞太科技股份有限公司攜手鋼鐵研究總院，基于激光選區熔化技術開發了具有國際領先水平的DLM-120HT金屬材料高通量增材制備設備。
圖2 DLM-120HT金屬材料高通量制備平臺
DLM-120HT是基于異質粉末3D打印的新金屬材料開發高通量制備平臺。直接利用元素粉末或合金粉末進行激光選區熔化成型，一次打印過程可實現4種粉末、160種材料成分配比的力學性能樣件制備，適用于鋼鐵材料、鋁合金、鈦合金、 鎳基高溫合金、高熵合金等金屬新材料的成分篩選、性能研究以及梯度材料的研究。
圖3 DLM-120HT金屬材料高通量制備平臺技術路線
在最近結束的2021第四屆增材制造全球創新應用大賽中，DLM-120HT高通量增材制備平臺獲得了特別貢獻獎。
展開 其中金屬材料的高通量制備有多種制備方法，但傳統的金屬材料高通量制備方法制備周期長，制備樣品尺寸較小，能源消耗較高。隨著增材制造技術的不斷發展，采用增材制造技術開展金屬材料的高通量制備也得到了迅速的發展，且增材制造高通量制備相較于傳統高通量制備技術呈現出了
明顯的優勢：
可以快速成型多種材料試樣；
可以制備毫米級以上的塊狀樣品；
研究過程中原材料消耗較少，更經濟。
圖3 金屬材料高通量制備方法總覽
基于此，安世亞太科技股份有限公司攜手鋼鐵研究總院，基于激光選區熔化技術開發了具有國際領先水平的DLM-120HT金屬材料高通量增材制備設備。
圖4 DLM-120HT金屬材料高通量制備平臺
DLM-120HT是基于異質粉末3D打印的新金屬材料開發高通量制備平臺。直接利用元素粉末或合金粉末進行激光選區熔化成型，一次打印過程可實現
4種
粉末、
160種
材料成分配比的力學性能樣件制備，適用于鋼鐵材料、鋁合金、鈦合金、 鎳基高溫合金、高熵合金等金屬新材料的成分篩選、性能研究以及梯度材料的研究。
圖5 DLM-120HT金屬材料高通量制備平臺技術路線
DLM-120HT金屬材料高通量制備平臺具有以下特色：
1、混構打印
能實現不同金屬粉末的混構打印，可自由設計成分過渡，加速新材料研發過程且可制備對不同部位有不同要求的梯度材料金屬構件，提高構件性能、延長使用壽命。
展開 總結
開發了一種高通量、快速且具有成本效益的離心粘附力學測試管道，可以使用易于訪問的實驗室設備和耗材來制備和表征粘附材料。獨特的離心沉積方法克服了滴注法的缺點，可以在多孔板的所有孔中沉積表面光滑、厚度均勻的薄膜。此外，離心粘附測試方法提供了一種定量測量，其結果由更標準的粘附測試驗證。團隊設想擴展我們基于離心力的方法以高通量測量其他機械性能，擴展先進材料表征的能力。該工作使粘合劑的高通量發現成為可能，并為材料界帶來了一種新穎的工具。此外，團隊希望將機械特性轉換為光信號的想法可以激發高通量機械測試的其他新過程。
參考文獻：
doi.org/10.1021/acscentsci.1c00414
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展開 液滴微陣列具有高通量、體積精確可控以及高兼容性等很多優點，因此在微型化高通量應用領域中具有光明的發展前景。
近日，卡爾斯魯厄理工（KIT）的Pavel Levkin（通訊作者）等人在Adv. Mater.上發表題為“Droplet Microarrays: From Surface Patterning to High-Throughput Applications”的綜述文章。文中系統闡述了最近幾年發表的二維液滴微陣列的制備及潛在的應用，包括細胞篩選、粒子組裝、傳感器制備以及化學合成等等。此外，他們對該領域目前存在的問題及其他潛在應用等進行了展望。
【簡介】
微流控技術為生化研究提供了多種可能性。但由于小分子具有較強的擴散性，因此無法完全隔絕連續相與非連續相間的物質交換，從而具有潛在的污染問題?？装褰Y構中的物理間隔能夠阻礙化學及光學交叉，從而為解決平行反應間的污染問題提供了解決方案。只需對孔板進行簡單的標記，就能夠平行進行多種化學反應。但對于大規模的孔板檢測來說，需要復雜昂貴的設備進行反應物的添加。此外，隨著高通量需求的加強，孔板的微型化面臨著巨大的挑戰。在圖案化浸潤性表面構筑二維液滴微陣列能夠阻止液滴間的物質遷移及融合，為高通量檢測等應用提供了新的研究思路。液滴微陣列的形狀可任意設計，尺寸可降至微米/納米級別，并且整個過程不需要引入表面活性劑。此外，該體系屬于開放體系，能夠直接借助各種表征手段進行化學分析。
圖1不同高通量篩選方法：A，微流控技術；B，孔板技術；C，液滴微陣列技術。D，液滴微陣列技術的優勢。
展開 然而，目前的高通量預測在Al < 25 at.%的成分和Mn > 15 at.%與其他元素的內容不變范圍內是有效的。特別是，當HTC與多組分L21結構的原子占用率及其相演化規律相結合時，它可以變得更有效率。
因此，高通量設計和對已發現的LWTHEs的基本理解，對多組分系統來說，將加快發現有前途的HEAs的步伐。（文：水生）
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一些系統提供了不同型號以滿足不同通量和功能需求，例如cellZscope系列提供了從入門級到高通量的多種型號。
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除此之外，聯合實驗室還在積極探索利用3D打印技術研制微流控芯片，以實現高均一性、高通量載藥微球的制備。
圖1 超高精密3D打印機
均熱板在電子設備，如數據中心服務器、高性能計算系統、電動汽車電池管理系統及5G智能手機等，應用前景非常廣闊。超薄/柔性均熱板具有超薄、柔性及高效散熱的特點，在國內智能手機領域有43億元市場規模。
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環保生產：VueReal公司的巨量轉移技術，可以更有效地使用材料和能源，支持有環保意識的制造過程。
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