應(yīng)用領(lǐng)域	醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,生物產(chǎn)業(yè)

多功能材料力學(xué)分析平臺

多功能組織材料生物力學(xué)特性、電位分布測試分析表征系統(tǒng)
-多載荷多物理場耦合微觀力學(xué)性能原位測試系統(tǒng)

該系統(tǒng)是加拿大Biomomentum重點推薦的在體離體多功能、多軸向、多尺度、多材料的力-電特性測試分析儀，該系統(tǒng)集成各種力學(xué)測定、力電耦合測定, 能對各種組織材料進行機械刺激和表征測定。允許表征的機械性能。1000+篇文獻，30年+發(fā)展歷史，同濟大學(xué)、青島大學(xué)、上海交通大學(xué)等成功使用。是組織、材料，力-電特性、多物理場耦合，測試分析的金標(biāo)準(zhǔn)。

該系統(tǒng)是僅有的一款模塊化集成各種力學(xué)測試和力電耦合分布測試的工具，可以進行不規(guī)則表面3D壓痕mapping測試、3D表面輪廓mapping測試、3D厚度mapping測試、活體壓縮同時進行電位特性測試、側(cè)限與無限壓縮測試、張力測試、剪切測試、摩擦測試、扭轉(zhuǎn)測試、穿刺測試、剝離測試的綜合性機-電特性測試分析平臺。

多功能材料力學(xué)分析平臺 力學(xué)性質(zhì)綜合表征分析

特點

1、支持在體、離體兩種模式：手持式在體壓電測試、氣囊式在體測試或常規(guī)臺式離體模式。
2、機械力、電位等全面的測試指標(biāo)：不規(guī)則表面3D壓痕mapping、3D表面輪廓mapping、3D厚度mapping、活體電位特性、側(cè)限與無限壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉(zhuǎn)、穿刺、撓曲彎曲、三點彎曲、四點彎曲、剝離等各種力學(xué)特性測試。
3、多種力-電物理場耦合：不規(guī)則表面壓痕同時厚度測試、電位活組織壓縮同時電位測試、拉扭耦合、拉壓扭耦合、拉伸剪切耦合、壓縮剪切耦合等。
4、多尺度組織材料測試：

壓痕模量范圍：3Pa-670G帕

可測定材料組織范圍廣：3從極硬骨等到超軟腦組織、眼角膜等，從粗大椎間盤等大樣品到極細(xì)纖維絲的跨尺度測試。

位移分辨率達0.1um

力分辨率達0.025mN

大力 250N

行程范圍廣：50-250mm

體積小巧、可放入培養(yǎng)箱內(nèi)

5、多軸向全角度測試 :X軸、Y軸、Z軸、扭轉(zhuǎn)軸（L型扭轉(zhuǎn)、U型扭轉(zhuǎn)、360度扭轉(zhuǎn)），行程大250mm，分辨率低至100nm。
6、僅有的各種力電類型特性測試的金標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)：全面的測試技術(shù)服務(wù)、根據(jù)良好的實驗室實踐和GLP提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析報告。
7、高分辨率位移和力精準(zhǔn)度測試分析：移分辨率達0.1微米、力分辨率達0.025毫牛。
8、多軸向多功能多材料高通量壓痕測試分析:

◆樣品范圍廣：極軟腦組織泡沫到陶瓷、金屬

◆模量范圍廣3pa到670Gpa

◆無需表面平坦，可在不規(guī)則表面壓痕（剛度、硬度、厚度、表面輪廓等測試）

◆壓痕不要求壓縮軸垂直于樣品表面對齊

◆可模塊化集成多軸向多功能多材料：可集成3D輪廓表面形貌表征、拉伸、壓縮、三彎曲、四點彎曲、扭力、剪切、摩擦磨損、電特性等各種力電多物理場測試。

◆壓痕同時可測量厚度信息

◆紅寶石壓頭，堅固不易斷,使用成本低

◆樣品不需要從組織中收集

◆組織的破壞小

◆維持被測材料的機械環(huán)境及其與周圍材料的相互作用

◆自動mapping

◆亞微米分辨率

◆一臺儀器即可進行從納米到宏觀尺度的壓痕
◆從小位移（幾納米）到大位移（大50mm）的壓痕
◆大載荷范圍（從0.025mN 到 250N）以滿足樣品特性的要求
◆大載荷范圍對測量粗糙表面尤為有用
◆可以在將樣品浸入溶液中的情況下進行
9、基于第哎C的的非接觸式全場應(yīng)變動態(tài)測量-數(shù)字圖像相關(guān)測試：具有非接觸性、應(yīng)用廣泛、精度較高、全場測量、數(shù)據(jù)采集簡單、測量環(huán)境要求不高、易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，可以測量微米甚至納米的變形,應(yīng)用于組織材料力學(xué)、斷裂力學(xué)、微觀納米應(yīng)變測量、各種新型材料測量等。
10、上千篇文獻，30多年歷史，產(chǎn)品成熟無風(fēng)險。
該微觀力學(xué)測試分析與培養(yǎng)系統(tǒng)初該系統(tǒng)為軟骨力學(xué)性能檢測所研發(fā)，此后集成了多種配置以滿足更多生物組織和軟質(zhì)材料力學(xué)性能的測量和評估。該儀器的*性能特點--模塊化設(shè)計，簡易操作平臺，面向用戶設(shè)計，廣泛應(yīng)用于生物材料檢測，高分子材料檢測以及數(shù)字教學(xué)等領(lǐng)域，產(chǎn)品得到了業(yè)界廣泛的認(rèn)可和推廣。該系統(tǒng)
相比于傳統(tǒng)的大型力學(xué)測試系統(tǒng)，該微觀力學(xué)測試系統(tǒng)總體較小，可以實現(xiàn)桌面化的操作流程，操作過程簡便。該系統(tǒng)測試方法面，是多樣化的材料力學(xué)表征工具，是科學(xué)家、工程師和其他各領(lǐng)域用戶的佳選擇。在動態(tài)力學(xué)分析、薄膜、復(fù)合物、聚合物、生物產(chǎn)品、醫(yī)學(xué)鑒定和水凝膠等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

典型測試材料：

使用激光多普勒測振法對透明水凝膠結(jié)構(gòu)進行非接觸式振動分析

S. Schwarz、B. Hartmann、J. Sauer、R. Burgkart、S. Sudhop、DJ Rixen 和 H. Clausen-Schaumann

Exp Mech (2020)。2020 年 7 月 13 日發(fā)布 https://doi.org/10.1007/s11340-020-00626-0

背景

研究生物和生物相容性水凝膠的機械性能在組織工程和生物制造中很重要。原子力顯微鏡 (AFM) 和壓縮測試通常用于確定組織和組織結(jié)構(gòu)的機械性能。然而，這些技術(shù)速度慢，并且需要與樣品進行機械接觸，使得原位測量變得困難。

客觀的

因此，我們的目標(biāo)是一種快速且非接觸式的方法來確定生物水凝膠的機械性能，并研究一種光學(xué)方法，如激光多普勒測振儀 (LDV)，是否可以完成這項任務(wù)。

方法

LDV 是一種用于機械分析的快速非接觸式方法。盡管如此，在可見光譜范圍內(nèi)運行的 LDV 裝置很難用于透明材料，例如生物水凝膠，因為 LDV 依賴于來自樣品的反射或反向散射光。因此，我們使用近紅外 (NIR) 掃描 LDV 來確定不同明膠濃度的圓柱形明膠圓盤的振動光譜，并將結(jié)果與 AFM 數(shù)據(jù)和無側(cè)限壓縮測試進行比較。

結(jié)果

我們表明，可以使用 NIR LDV 分析明膠測試結(jié)構(gòu)，并且可以從這些結(jié)構(gòu)的正常 (0,1) 模式的共振頻率推導(dǎo)出楊斯模量。正如預(yù)期的那樣，這種模式的頻率隨著楊氏模量的平方根而增加，阻尼常數(shù)隨著明膠濃度呈指數(shù)增加，這支持了我們方法的有效性。

結(jié)論

我們的結(jié)果表明，NIR 波長適用于對透明水凝膠結(jié)構(gòu)進行快速、非接觸式振動分析。

無約束壓縮

測試對于無側(cè)限壓縮測試，機械測試系統(tǒng) (MACH-1 v500cs, MA003, Biomomentum Inc., Laval, Canada) 帶有一個多軸測力傳感器 (70 N, MA235, Biomomentum Inc., Laval, Canada) 和一個扁平壓頭（直徑: 12.5 mm, MA262, Biomomentum Inc., Laval, Canada)。使用 3D 打印模具制備平均高度為 6.18 毫米、直徑為 7.7 毫米的圓柱形明膠樣品。使用數(shù)字卡尺手動評估每個樣品的高度?？倝嚎s長度 l 設(shè)置為 927 m，對應(yīng)于 15% 的大應(yīng)變。壓縮速度為 139 m/s，對應(yīng)的應(yīng)變率為 2.3%/s。對于每種明膠濃度，測試了五個樣品。

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典型測試材料：

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