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闡明結(jié)構(gòu)和相互作用是材料科學(xué)中最基本的方法。有許多工具可以表征結(jié)構(gòu)，但由于缺乏適當?shù)谋碚骷夹g(shù)以及多個原子和分子系統(tǒng)相互作用的復(fù)雜性，研究者對相互作用的理解仍然有限。表面力儀(SFA)提供了力-距離分布，是闡明相互作用的強大工具。事實上，該技術(shù)可追溯至1930年代，以證明量子力學(xué)預(yù)測的色散力。在20世紀50年代，引入等色階條紋(FECO)來確定彈簧的分離和撓度，該裝置從此實現(xiàn)了重大突破。后來，SFA成功測量了水中的相互作用（雙電層排斥力和范德華吸引力的總和）以證明DLVO理論。...

細胞機械刺激培養(yǎng)后的熒光染色活細胞中水的比例高，其結(jié)構(gòu)通常是透明的。研究者通過使用不同染色劑可以優(yōu)先染色某些部分，或觀察細胞內(nèi)的某些結(jié)構(gòu)。例如細胞核、細胞壁，或整個細胞。幾乎所有機械傳導(dǎo)研究的驅(qū)動目標都是細胞對機械刺激的生化反應(yīng)。因其往往伴隨著細胞骨架和形態(tài)的變化，有效使用細胞熒光染色技術(shù)可以對細胞信號進行重要的定性和定量觀察。然而，體外牽張培養(yǎng)使用的PDMS柔性基底膜可能會帶來新的挑戰(zhàn)，特別是與通常使用的培養(yǎng)皿或玻片相比。拉伸膜是否會降解使用丙酮或氯仿，腔室的硅樹脂膜可能會...

生物納米壓痕儀是一種用于生物力學(xué)研究的高精度儀器。它可以用于測量細胞、細胞外基質(zhì)、生物膜等生物材料的機械特性，通過研究這些材料的力學(xué)特性，可以更好地了解生命系統(tǒng)的本質(zhì)。它基于原子力顯微鏡（AFM）的原理，通過對生物材料進行微米級別的壓痕實驗，測量材料的力學(xué)特性，如硬度、彈性模量等。AFM是一種可以用來研究材料表面形態(tài)和力學(xué)性質(zhì)的高分辨率顯微鏡。它利用一根非常細的探針掃描樣品表面，通過測量探針與樣品之間的相互作用力，可以得到樣品表面形貌和力學(xué)特性的信息。生物納米壓痕儀將一個小小...

電機驅(qū)動試驗機的挑戰(zhàn)電機驅(qū)動器的主要挑戰(zhàn)是控制。電器測試系統(tǒng)需要一些時間才能處理材料測試的精確載荷和作動要求。精確控制是控制器和軟件的功能，這些模塊越好，您將能夠更好地控制參數(shù)，數(shù)據(jù)也會越好。哪些材料更適合電機驅(qū)動試驗機生物醫(yī)學(xué)材料、微電子和小尺寸樣品。這些系統(tǒng)針對低力值、高保真度的高頻測試進行了優(yōu)化。與傳統(tǒng)伺服液壓相比有哪些優(yōu)勢無需油源以及后續(xù)必要的清理、回收。例如，在生物醫(yī)學(xué)測試中，漏油可能會污染樣品、鹽溶液或培養(yǎng)基。使用電機可以避免這些問題，非常安靜和干凈。CellSc...

什么是雙軸測試，與傳統(tǒng)的單軸測試有何不同？在現(xiàn)實世界中，大多數(shù)結(jié)構(gòu)和部件都會受到多個方向的載荷。為了貼近真實條件，需要將試樣在多個方向上加載。在這種情況下，“控制”意味著將試樣的中心精確地保持在原位，并消除額外彎曲應(yīng)力的風(fēng)險。雙軸拉伸試驗機在一個平面上使用四個執(zhí)行器來實現(xiàn)這一點。樣品通常是十字形或正方形。因為試樣中心周圍的一切都需要均勻拉伸。否則，測試將無法獲得正確的結(jié)果。雙軸測試系統(tǒng)的起源？隨著噴氣發(fā)動機的出現(xiàn)，對雙軸力學(xué)測試的需求出現(xiàn)在1960年代。航空航天制造商對飛機結(jié)...

什么是非接觸式應(yīng)變測量？傳統(tǒng)的應(yīng)變測量裝置，如應(yīng)變計和夾式引伸計，需要連接到試樣上。而非接觸式方法將激光/數(shù)碼相機與記錄系統(tǒng)和圖像測量技術(shù)相結(jié)合，可以精確計算任何給定測試樣品的多軸位移、應(yīng)變和應(yīng)變率。基礎(chǔ)的非接觸式應(yīng)變測量解決方案(NCSS)是一維的，測量被測樣品上兩點或標記之間的距離。這些一維解決方案用于點對點拉伸/壓縮應(yīng)變測量和裂紋開口位移(COD)。目前此類NCSS的最常見技術(shù)是激光器，光學(xué)線掃描儀和數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)軟件。非接觸式引伸計也用于二維測量。測量軸向平均...

1.信息記錄詳細記錄有關(guān)試驗設(shè)置參數(shù)的所有信息是非常值得的。試樣的安裝方式、使用的軟件以及驅(qū)動技術(shù)是可能影響測試結(jié)果的一些變量。由于實驗室溫度和濕度水平的變化，樣品在測試前等待的時間以及夏季與冬季的變化也是如此。2.盡可能對中很少能得到極規(guī)整圓形或方形的樣品，對試樣和夾持角度和同心度的控制不佳意味著壓縮不會在試樣的中心進行，即不會直接向下推動試樣。試樣高度和寬度不等是常態(tài)，令測試系統(tǒng)對齊對于可重復(fù)的測試過程和產(chǎn)生一致的測試數(shù)據(jù)至關(guān)重要。例如圓柱形試樣，在壓縮時產(chǎn)生不一致的彎曲...

力學(xué)刺激的生物學(xué)效應(yīng)和它們的作用機制目前已在許多細胞類型和組織中開始研究，人們對它們在細胞分化、基因表達、細胞和組織生長以及傷口愈合的修復(fù)和功能整合中所起的作用十分重視。如周期性應(yīng)變可影響細胞形態(tài)，導(dǎo)致細胞骨架重排。不同的應(yīng)力刺激可導(dǎo)致骨髓間充質(zhì)干細胞分化方向改變，周期性加載可影響組織工程軟骨中細胞增殖等。設(shè)計特定的體外力學(xué)加載實驗裝置使力學(xué)刺激作用于所培養(yǎng)的細胞，觀察細胞受應(yīng)力作用后的增殖、凋亡、分化，以及細胞力學(xué)特性、基因、蛋白和酶的表達等的變化，對于了解機械應(yīng)力是如何被...