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

生物力學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)

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(diǎn)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(duì)各種組織材料進(jìn)行機(jī)械刺激和表征測定。允許表征的機(jī)械性能。1000+篇文獻(xiàn)，30年+發(fā)展歷史，同濟(jì)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(jìn)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(shí)進(jìn)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(jī)-電特性測試分析平臺(tái)。

生物力學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng) 力學(xué)多載荷測試分析

特點(diǎn)

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(tái)式離體模式。
2、機(jī)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(diǎn)彎曲、四點(diǎn)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(shí)厚度測試、電位活組織壓縮同時(shí)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(dá)0.1um

力分辨率達(dá)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(shí)驗(yàn)室實(shí)踐和GLP提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析報(bào)告。
7、高分辨率位移和力精準(zhǔn)度測試分析：移分辨率達(dá)0.1微米、力分辨率達(dá)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(duì)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(diǎn)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(shí)可測量厚度信息

◆紅寶石壓頭，堅(jiān)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(jī)械環(huán)境及其與周圍材料的相互作用

◆自動(dòng)mapping

◆亞微米分辨率

◆一臺(tái)儀器即可進(jìn)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(duì)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(jìn)行
9、基于第哎C的的非接觸式全場應(yīng)變動(dòng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，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(xiàn)，30多年歷史，產(chǎn)品成熟無風(fēng)險(xiǎn)。
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(píng)估。該儀器的*性能特點(diǎn)--模塊化設(shè)計(jì)，簡易操作平臺(tái)，面向用戶設(shè)計(jì)，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(shí)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(dòng)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：

人發(fā)力學(xué)性能評(píng)價(jià)
近有人問我們，我們的機(jī)械測試儀是否有能力評(píng)估單纖維人發(fā)的機(jī)械性能。在我們的實(shí)驗(yàn)室里，一位科學(xué)家一直致力于這項(xiàng)可行性研究。
這項(xiàng)工作中困難的部分是開發(fā)合適的夾具，以便輕松地將頭發(fā)安裝在測試儀上，以便能夠進(jìn)行拉伸和扭轉(zhuǎn)測試。經(jīng)過幾次嘗試，發(fā)現(xiàn)十分簡單和可重復(fù)的安裝方法是基于使用一對(duì)現(xiàn)成的注射器針頭。在工作臺(tái)上，將頭發(fā)纖維通過兩個(gè)針頭插入，針頭彼此相對(duì)，并以預(yù)定的規(guī)格間隙隔開。在每根針的塑料腔中涂上一滴氰基丙烯酸酯膠，以將頭發(fā)固定到位。Mach-1 上安裝了兩個(gè)與普通注射器具有相同錐形形狀的針尖支架。這兩個(gè)支架在 17N 多軸測力傳感器下方的測試室中心相對(duì)固定。
將負(fù)載歸零后，并考慮垂直平臺(tái)的相對(duì)位置，使用 Mach-1 Motion 的“查找接觸"功能測量*伸展時(shí)頭發(fā)的初始長度（未施加負(fù)載時(shí)）。以 0.5、1 和 2 Hz 的頻率在彈性區(qū)域內(nèi)進(jìn)行 30 個(gè)循環(huán)的正弦變形。根據(jù)MA056-SOP04-D進(jìn)行動(dòng)態(tài)機(jī)械測試分析，以提取復(fù)雜的拉伸儲(chǔ)能和損耗模量成分。動(dòng)態(tài)測試顯示相位幅度隨著頻率的增加而增加。這一結(jié)果是意料之中的，并解釋了塑性變形（損耗模量）隨著頻率的增加而增加。
拉伸模量和極限拉伸強(qiáng)度也被測量和計(jì)算（Mach-1 分析軟件）在拉伸負(fù)載斜坡到失效期間（參見圖 2 - 拉伸測試輸出直到失效）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與文獻(xiàn) (Lee, 2012) 一致：極限抗拉強(qiáng)度為 930 MPa，彈性模量為 6.5 GPa。其他測試是使用旋轉(zhuǎn)臺(tái)完成的，以對(duì)頭發(fā)施加扭轉(zhuǎn)直到發(fā)生斷裂。對(duì)于兩個(gè)樣品，故障前的結(jié)果分別為 175 和 179 圈。帶有 10X 鏡頭的攝像頭用于實(shí)時(shí)可視化光纖的扭轉(zhuǎn)。
頭發(fā)的塑料扭轉(zhuǎn)即使在斷裂后仍然存在，并且可以在顯微鏡下觀察到（見圖 3 - 使用 20 倍顯微鏡的扭轉(zhuǎn)后照片）。
在扭轉(zhuǎn)過程中，圍繞 Z 軸產(chǎn)生的扭矩太低，無法通過 17N 多軸測力傳感器測量。然而，由扭轉(zhuǎn)引起的頭發(fā)垂直收縮產(chǎn)生了垂直收縮力，該收縮力由細(xì)胞的 Fz 通道測量。假設(shè)通過對(duì)該測試配置的適當(dāng)理論建模，該軸向載荷可用于間接測量頭發(fā)的扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度。
文獻(xiàn)中也提出了量化纖維扭轉(zhuǎn)特性的不同間接方法。例如，通過將初始標(biāo)距與斷裂前的轉(zhuǎn)數(shù)聯(lián)系起來，可以獲得斷裂角的理論值。根據(jù)基本分析，發(fā)現(xiàn)斷裂角度在 26° 和 33° 之間。