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生物納米壓痕儀的測量模式和測量方法

 更新時間:2023-03-06 點擊量:960

納米壓痕儀主要用于微納米尺度薄膜材料的硬度與楊氏模量測試,測試結果通過力與壓入深度的曲線計算得出,無需通過顯微鏡觀察壓痕面積。

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Piuma andChiaro Nanoindenter納米壓痕儀在使組織工程復合藥物和軟(生物)材料的領域具有準確和容易的方式,無損地測量軟(生物)材料和組織的局部機械性能。在許多應用中,Piuma Nanoindenter用于檢查水凝膠和水凝膠結構(莖)細胞微環(huán)境的局部機械性質,3D印刷支架和結構組織支架健康和再生組織植物部分合成和生物聚合物硅可生物降解材料等等。

納米壓痕儀主要用于測量納米尺度的硬度與彈性模量,可以用于研究或測試薄膜等納米材料的接觸剛度、蠕變、彈性功、塑性功、斷裂韌性、應力-應變曲線、疲勞、存儲模量及損耗模量等特性。可適用于有機或無機、軟質或硬質材料的檢測分析,包括PVD、CVD、PECVD薄膜,感光薄膜,彩繪釉漆,光學薄膜,微電子鍍膜,保護性薄膜,裝飾性薄膜等等?;w可以為軟質或硬質材料,包括金屬、合金、半導體、玻璃、礦物和有機材料等。

納米壓痕儀主要用于微納米尺度薄膜材料的硬度與楊氏模量測試,測試結果通過力與壓入深度的曲線計算得出,無需通過顯微鏡觀察壓痕面積。

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Piuma andChiaro Nanoindenter納米壓痕儀在使組織工程復合藥物和軟(生物)材料的領域具有準確和容易的方式,無損地測量軟(生物)材料和組織的局部機械性能。在許多應用中,Piuma Nanoindenter用于檢查水凝膠和水凝膠結構(莖)細胞微環(huán)境的局部機械性質,3D印刷支架和結構組織支架健康和再生組織植物部分合成和生物聚合物硅可生物降解材料等等。

納米壓痕儀主要用于測量納米尺度的硬度與彈性模量,可以用于研究或測試薄膜等納米材料的接觸剛度、蠕變、彈性功、塑性功、斷裂韌性、應力-應變曲線、疲勞、存儲模量及損耗模量等特性。可適用于有機或無機、軟質或硬質材料的檢測分析,包括PVD、CVD、PECVD薄膜,感光薄膜,彩繪釉漆,光學薄膜,微電子鍍膜,保護性薄膜,裝飾性薄膜等等?;w可以為軟質或硬質材料,包括金屬、合金、半導體、玻璃、礦物和有機材料等。

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Optics11成立于2011年,是阿姆斯特丹自由大學(VU)的衍生組織。從那時起,這家初創(chuàng)公司的收入和員工持續(xù)增長,成為荷蘭發(fā)展最快的公司之一,并具有國際影響力。Optics11 Life提供功能強大的新型納米壓痕儀,與傳統的同類產品相比,使用方便、功能多樣、堅固耐用。主要用于測量復雜、不規(guī)則的生物材料,如單細胞、組織、水凝膠和涂層的機械性能。

Piuma Nanoindenter

生物組織、軟物質材料力學性能測試的新方法

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Piuma是功能強大的臺式儀器,可探索水凝膠、生理組織和生物工程材料的微觀機械特性。表征尺度從宏觀直至細胞。專為分析測試軟材料而設計,測量復雜和不規(guī)則材料在生理條件下的力學性能。

主要優(yōu)勢

● 內置攝像鏡頭,方便實時觀察樣品臺

● 實時分析計算測量結果,原始數據并將以文本文件存儲,方便任何時候導入Dataviewer軟件進行復雜處理

● 探針經過預先校準,即插即用。對于時間敏感的樣品確保了快速測量

● 光纖干涉MEMS技術能夠以無損的方式測量即使是最軟的材料,并保證分辨率。同時探針可以重復使用Piuma組織壓痕儀-楊氏模量測試Piuma組織壓痕儀-楊氏模量測試

                                           

技術參數

模量測試范圍

5 Pa - 1 GPa

探頭懸臂剛度0.025 - 200 N/m
探頭尺寸(半徑)

3 - 250 μm

最大壓痕深度100 μm
傳感器最大容量200
測試環(huán)境air, liquid (buffer/medium)
粗調行程

X*Y:12×12 mm          Z:12 mm

加載模式

Displacement / Load* / Indentation*
測試類型

準靜態(tài)(單點,矩陣)

蠕變,應力松弛

DMA動態(tài)掃描 (E', E'', tanδ)

動態(tài)掃描頻率*
0.1 - 10 Hz
內置擬合模型Young's Modulus (Hertz / Oliver-Pharr / JKR)
*為可選升級配置


Fiber-On-Top 探頭

新型光纖干涉式懸臂梁探頭,利用干涉儀來監(jiān)測懸臂梁形變。638115393727713280157.jpg


相較于原子力顯微鏡或傳統納米壓痕儀

創(chuàng)新型光纖探頭,彌補了傳統納米壓痕儀無法測試軟物質的問題,也解決了AFM在力學測試中的波動大,操作困難、制樣嚴苛等常見缺陷。


● 背景噪音低:激光干涉儀抗干擾強于AFM反射光路

● 制樣更簡單:對樣品的粗糙度寬容度高于AFM

● 剛度選擇更準確:平行懸臂梁結構有利于準確判別壓痕深度與壓電陶瓷位移比例關系,便于選擇合適剛度探頭來保證彈性形變關系的穩(wěn)定性,進而獲得重復率更高、準確性更好的數據



內置分析軟件

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● 借助功能強大而易于操作的軟件,用戶可以自由控制壓痕程序(載荷、位移等)。自動處理曲線的流程,可以獲得數據和結果的快速分析


● 原始參數完整txt導出,便于后續(xù)復雜處理的需要


● 利用Hertz接觸模型從加載部分計算彈性模量,與常用的Oliver&Pharr方法相比,更為適合生物組織和軟物質材料特性



視頻介紹


近期文獻



年  份期  刊題  目
2022Advanced Functional MaterialsEngineering Vascular Self-Assembly by Controlled 3D-Printed Cell Placement
2022BiomaterialsHydrogels derived from decellularized liver tissue support the growth and differentiation of cholangiocyte organoids
2021Biofabrication3D bioprinting of tissue units with mesenchymal stem cells, retaining their proliferative and differentiating potential, in polyphosphate-containing bio-ink
2021nature communicationsJanus 3D printed dynamic scaffolds for nanovibration-driven bone regeneration
2020Environmental Science & TechnologyEffect of Nonphosphorus Corrosion Inhibitors on Biofilm Pore Structure and Mechanical Properties
2020Acta BiomaterialiaA multilayer micromechanical elastic modulus measuring method in ex vivo human aneurysmal abdominal aortas


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