飛納臺式自動化電鏡助力非晶合金數智平臺的研發

隨著高端裝備和尖端技術對材料性能需求的日益提高，合金材料在元素種類、成分跨度、微觀結構等方面的復雜性不斷增加。非晶合金是典型的復雜合金體系，表現出其他和靜不具備的成型特性和機械、物理、化學性質，在關鍵領域有重要作用。然后，非晶合金涵蓋的成分空間巨大，制備過程又依賴環境氣氛、高溫、冷卻速度等條件，材料研發難度極大。

材料基因工程能夠同步提升材料探索的廣度和速度。近日柳延輝團隊聯合相關行業企業，經過近兩年時間的技術攻關，建設了非晶合金數智研發平臺。該平臺深度融合材料基因工程理念、人工智能方法、自動實驗技術，為非晶合金研究和新材料探索提供了“數據驅動——智能設計——自動實驗——材料發現”的新模式（下圖所示）。在智能設計方面，團隊基于非晶合金專業數據庫和領域文獻，結合大語言模型，開發了能推薦新合金的智能助手 GlassChat。

▌【非晶合金數智研發平臺亮點】AI+材料基因工程+自動化實驗

在自動實驗環節，團隊取得了系列技術突破，這些系統聯動運行，能夠實現智能設計、高通量制備、自動表征、數據反饋的全流程閉環體系。平臺建設過程中已申請發明專利 3 件，授權發明專利 1 件。這些專利技術覆蓋配料、制備、表征的核心環節，將顯著提升非晶合金研發的效率和精度。該平臺實現了從材料設計到實驗驗證全流程的智能化、自動化部署：
1.智能合金推薦系統 GlassChat
依托非晶合金專業數據庫和大模型算法，可面向未知體系進行成分推薦與可行性評估，讓材料探索不再“盲人摸象”

2.自動配料與自動熔煉系統
實現原料精準稱量與全流程監控，工藝穩定一致，為可靠數據積累提供保障。

3.組合薄膜高通量制備與測試系統
顯著提升材料驗證速度，助力在巨大成分空間中精準篩選。

這些系統通過數據驅動與反饋迭代，實現了真正意義上的：智能設計 → 自動制備 → 自動表征 → 數據反饋的閉環體系。

飛納臺式大倉自動化電鏡——自動表征的核心力量
在自動表征環節，團隊聯合飛納電鏡作為自動表征的關鍵技術組件。系統能夠在極少人工干預下完成從導航、成像到分析的全整流程操作。研究人員只需設定檢測任務，即可實現高一致性、可重復的自動化數據采集，使海量樣品的高通量表征成為現實。大幅提升效率，真正做到 Free to Achieve，讓掃描電鏡更加智能化。

機械手可以精準地將樣品放入樣品倉，隨后，按照設定好的程序，掃描電鏡便自動關閉艙門，開始自動進樣。在這一過程中，它會根據預設的參數，精準地自動調整焦距、放大倍數等，確保每一張照片都清晰、準確。拍攝完成后，數據會自動上傳至指定的平臺，供研究人員隨時查看和分析。此外，系統還支持自動能譜分析，精準檢測樣品成分。
✓ 機械手自動上樣  無需人工干預，高一致性標準操作
✓ 全流程自動成像與參數調節  包括自動對焦、亮度對比度優化、批量成像記錄
✓ 高穩定性環境適應能力  擺脫傳統電鏡昂貴安裝條件束縛，辦公區也可穩定運行
✓ 數據數字化回傳  直接服務機器學習模型優化，助力知識庫不斷壯大

通過與飛納電鏡的技術協作，使得自動化表征成為可能。自動化采集與智能化數據鏈路的建立，顯著提升了材料研發過程中的效率、一致性與結果可靠性，為高通量研究提供了穩健支撐。

從“經驗試錯”到“精準迭代
目前，平臺已申請多項發明專利，并具備橫向拓展能力：

• 銅、鋁、鈦及高熵合金等更廣材料體系 
• 航空航天、電力電子、生物醫療等國家重點產業 
• 國家材料數智化戰略方向全面契合 

該成果充分展示了中國科研團隊材料基因工程領域的引領實力，以及數智材料研發平臺未來無限延展價值。飛納將繼續以技術協作的方式深度參與科研智能化進程，助力國家戰略性新材料體系的建設。飛納電鏡以智慧賦能材料創新，讓每一種未來材料，都能更快抵達未來。