江西原位納米力學(xué)測(cè)試

應(yīng)用舉例：納米纖維拉伸測(cè)試，納米力學(xué)測(cè)試單軸拉伸測(cè)試是納米纖維定量力學(xué)分析較常見(jiàn)的方法。用Pt-EBID將納米纖維兩端分別固定在FT-S微力傳感探針和樣品架上，拉伸直至斷裂。從應(yīng)力-應(yīng)變曲線計(jì)算得到混合納米纖維的平均屈服/極限拉伸強(qiáng)度為375MPa/706Mpa，金納米纖維的平均屈服/極限拉伸強(qiáng)度為451MPa/741Mpa。對(duì)單根納米纖維進(jìn)行各種機(jī)械性能的定量測(cè)試需要通用性極高的儀器。這類(lèi)設(shè)備必須能進(jìn)行納米機(jī)器人制樣和力學(xué)測(cè)試。并且由于納米纖維軸向形變（延長(zhǎng)）小，高位移分辨率和優(yōu)異的位置穩(wěn)定性（位置漂移小）對(duì)于精確一定測(cè)量是至關(guān)重要的。在進(jìn)行納米力學(xué)測(cè)試時(shí)，需要特別注意樣品的制備和處理過(guò)程，以避免引入誤差。江西原位納米力學(xué)測(cè)試

微納米纖維素，微納米纖維素材料在農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域的普遍應(yīng)用。微納米纖維素水凝膠表現(xiàn)出各向異性的力學(xué)性能和優(yōu)良溶脹性能,可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和機(jī)器人等領(lǐng)域。其在納米尺度上表現(xiàn)出良好的形貌特征和優(yōu)異的力學(xué)性能。抗細(xì)菌實(shí)驗(yàn)表明，該復(fù)合超細(xì)水凝膠纖維可有效殺滅陽(yáng)性和陰性細(xì)菌菌株，同時(shí)對(duì)正常哺乳動(dòng)物細(xì) 胞保持友好性。這種超細(xì)水凝膠微纖維可有效解決微生物威脅人類(lèi)健康的問(wèn)題。這種靈活的合成核殼復(fù)合超細(xì)水凝膠微纖維方法，具有重要的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景，同時(shí)該方法也可應(yīng)用于材料科學(xué)、組織工程和再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。廣州材料科學(xué)納米力學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室納米力學(xué)測(cè)試可以幫助研究人員了解納米材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，為納米材料的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供指導(dǎo)。

中國(guó)計(jì)量學(xué)院朱若谷、浙江大學(xué)陳本永等提出了一種通過(guò)測(cè)量雙法布里一boluo干涉儀透射光強(qiáng)基波幅值差或基波等幅值過(guò)零時(shí)間間隔的方法進(jìn)行納米測(cè)量的理論基礎(chǔ)，給出了檢測(cè)掃描探針振幅變化的新方法。中國(guó)科學(xué)院北京電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室成功研制了一臺(tái)使用光學(xué)偏轉(zhuǎn)法檢測(cè)的原子力顯微鏡，通過(guò)對(duì)云母、光柵、光盤(pán)等樣品的觀測(cè)證明該儀器達(dá)到原子分辨率，較大掃描范圍可達(dá)7μm×7μm。浙江大學(xué)卓永模等研制成功雙焦干涉球面微觀輪廓儀，解決了對(duì)球形表面微觀輪廓進(jìn)行亞納米級(jí)的非接觸精密測(cè)量問(wèn)題，該系統(tǒng)具有0．1nm的縱向分辨率及小于2μm的橫向分辨率。

摘要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，材料的研發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用進(jìn)入了微納米尺度，微納米材料憑借其出色的性能被人們普遍應(yīng)用于科研和生產(chǎn)生活的各方各面。與此同時(shí)，人們正深入研究探索微納米尺度的材料力學(xué)性能參數(shù)測(cè)量技術(shù)方法，以滿(mǎn)足微納米材料的飛速發(fā)展和應(yīng)用需求。微納米力學(xué)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用背景，隨著材料的研發(fā)生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)入微納米尺度,以往的通過(guò)宏觀的力學(xué)測(cè)量手段已不適用于測(cè)量微納米薄膜和器件的力學(xué)性能參數(shù)的測(cè)量。近年來(lái)，微納米壓入和劃痕等力學(xué)測(cè)量手段隨著微納米材料的發(fā)展和應(yīng)用，在半導(dǎo)體薄膜和器件、功能薄膜、新能源材料、生物材料等領(lǐng)域應(yīng)用愈發(fā)普遍，因此亟待建立基于微納米尺度的材料力學(xué)性能參數(shù)測(cè)量的技術(shù)體系。納米力學(xué)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展為納米材料在能源、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更多可能性。

納米測(cè)量技術(shù)是利用改制的掃描隧道顯微鏡進(jìn)行微形貌測(cè)量，這個(gè)技術(shù)已成功的應(yīng)用于石墨表面和生物樣本的納米級(jí)測(cè)量。國(guó)外于1982年發(fā)明并使其發(fā)明者Binnig和Rohrer（美國(guó)）榮獲1986年物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)的掃描隧道顯微鏡（STM）。1986年，Binnig等人利用掃描隧道顯微鏡測(cè)量近10－18N的表面力，將掃描隧道顯微鏡與探針式輪廓儀相結(jié)合，發(fā)明了原子力顯微鏡，在空氣中測(cè)量，達(dá)到橫向精度3n m和垂直方向0．1n m的分辨率。California大學(xué)S．Alexander等人利用光杠桿實(shí)現(xiàn)的原子力顯微鏡初次獲得了原子級(jí)分辨率的表面圖像。在納米力學(xué)測(cè)試中，常用的儀器包括原子力顯微鏡、納米硬度儀等設(shè)備。納米力學(xué)測(cè)試服務(wù)

納米力學(xué)測(cè)試可以用于評(píng)估納米材料的耐久性和壽命，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和使用提供參考依據(jù)。江西原位納米力學(xué)測(cè)試

借助原子力顯微鏡(AFM)的納米力學(xué)測(cè)試法，利用原子力顯微鏡探針的納米操縱能力對(duì)一維納米材料施加彎曲或拉伸載荷。施加彎曲載荷時(shí)，原子力顯微鏡探針作用在一維納米懸臂梁結(jié)構(gòu)高自山端國(guó)雙固支結(jié)構(gòu)的中心位置,彎曲撓度和載荷通過(guò)原子力顯微鏡探針懸曾梁的位移和懸臂梁的剛度獲取，依據(jù)連續(xù)力學(xué)理論，由試樣的載荷一撓度曲線獲得其彈性模量、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能參數(shù)。這種方法加載機(jī)理簡(jiǎn)單,相對(duì)拉伸法容易操作，缺點(diǎn)是原子力顯微鏡探針的尺寸與被測(cè)納米試樣相比較大,撓度較大時(shí)探針的滑動(dòng)以及試樣中心位置的對(duì)準(zhǔn)精度嚴(yán)重影響測(cè)試精度3、借助微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的片上納米力學(xué)測(cè)試法基于 MEMS 的片上納米力學(xué)測(cè)試法采用 MEMS 微加工工藝將微驅(qū)動(dòng)單元、微傳感單元或試樣集成在同一芯片上，通過(guò)微驅(qū)動(dòng)單元對(duì)試樣施加載荷，微位移與微力檢測(cè)單元檢測(cè)試樣變形與加載力，進(jìn)面獲取試樣的力學(xué)性能。江西原位納米力學(xué)測(cè)試