應用領域	醫療衛生,環保,生物產業

生物力學綜合性實驗測試系統

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

該系統是加拿大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，該系統集成各種力學測定、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+發展歷史，同濟大學、青島大學、上海交通大學等成功使用。是組織、材料，力-電特性、多物理場耦合，測試分析的金標準。

該系統是僅有的一款模塊化集成各種力學測試和力電耦合分布測試的工具，可以進行不規則表面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、側限與無限壓縮測試、張力測試、剪切測試、摩擦測試、扭轉測試、穿刺測試、剝離測試的綜合性機-電特性測試分析平臺。

生物力學綜合性實驗測試系統 力學多載荷測試分析

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臺式離體模式。
2、機械力、電位等全面的測試指標：不規則表面3D壓痕mapping、3D表面輪廓mapping、3D厚度mapping、活體電位特性、側限與無限壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉、穿刺、撓曲彎曲、三點彎曲、四點彎曲、剝離等各種力學特性測試。
3、多種力-電物理場耦合：不規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、可放入培養箱內

5、多軸向全角度測試 :X軸、Y軸、Z軸、扭轉軸（L型扭轉、U型扭轉、360度扭轉），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準系統：全面的測試技術服務、根據良好的實驗室實踐和GLP提供準確的數據分析報告。
7、高分辨率位移和力精準度測試分析：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變動態測量-數字圖像相關測試：具有非接觸性、應用廣泛、精度較高、全場測量、數據采集簡單、測量環境要求不高、易于實現自動化等優點，可以測量微米甚至納米的變形,應用于組織材料力學、斷裂力學、微觀納米應變測量、各種新型材料測量等。
10、上千篇文獻，30多年歷史，產品成熟無風險。
該微觀力學測試分析與培養系統初該系統為軟骨力學性能檢測所研發，此后集成了多種配置以滿足更多生物組織和軟質材料力學性能的測量和評估。該儀器的*性能特點--模塊化設計，簡易操作平臺，面向用戶設計，廣泛應用于生物材料檢測，高分子材料檢測以及數字教學等領域，產品得到了業界廣泛的認可和推廣。該系統
相比于傳統的大型力學測試系統，該微觀力學測試系統總體較小，可以實現桌面化的操作流程，操作過程簡便。該系統測試方法面，是多樣化的材料力學表征工具，是科學家、工程師和其他各領域用戶的佳選擇。在動態力學分析、薄膜、復合物、聚合物、生物產品、醫學鑒定和水凝膠等領域都有廣泛應用。

典型測試材料：

人發力學性能評價
近有人問我們，我們的機械測試儀是否有能力評估單纖維人發的機械性能。在我們的實驗室里，一位科學家一直致力于這項可行性研究。
這項工作中困難的部分是開發合適的夾具，以便輕松地將頭發安裝在測試儀上，以便能夠進行拉伸和扭轉測試。經過幾次嘗試，發現十分簡單和可重復的安裝方法是基于使用一對現成的注射器針頭。在工作臺上，將頭發纖維通過兩個針頭插入，針頭彼此相對，并以預定的規格間隙隔開。在每根針的塑料腔中涂上一滴氰基丙烯酸酯膠，以將頭發固定到位。Mach-1 上安裝了兩個與普通注射器具有相同錐形形狀的針尖支架。這兩個支架在 17N 多軸測力傳感器下方的測試室中心相對固定。
將負載歸零后，并考慮垂直平臺的相對位置，使用 Mach-1 Motion 的“查找接觸"功能測量*伸展時頭發的初始長度（未施加負載時）。以 0.5、1 和 2 Hz 的頻率在彈性區域內進行 30 個循環的正弦變形。根據MA056-SOP04-D進行動態機械測試分析，以提取復雜的拉伸儲能和損耗模量成分。動態測試顯示相位幅度隨著頻率的增加而增加。這一結果是意料之中的，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度也被測量和計算（Mach-1 分析軟件）在拉伸負載斜坡到失效期間（參見圖 2 - 拉伸測試輸出直到失效）。結果發現與文獻 (Lee, 2012) 一致：極限抗拉強度為 930 MPa，彈性模量為 6.5 GPa。其他測試是使用旋轉臺完成的，以對頭發施加扭轉直到發生斷裂。對于兩個樣品，故障前的結果分別為 175 和 179 圈。帶有 10X 鏡頭的攝像頭用于實時可視化光纖的扭轉。
頭發的塑料扭轉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 倍顯微鏡的扭轉后照片）。
在扭轉過程中，圍繞 Z 軸產生的扭矩太低，無法通過 17N 多軸測力傳感器測量。然而，由扭轉引起的頭發垂直收縮產生了垂直收縮力，該收縮力由細胞的 Fz 通道測量。假設通過對該測試配置的適當理論建模，該軸向載荷可用于間接測量頭發的扭轉剪切強度。
文獻中也提出了量化纖維扭轉特性的不同間接方法。例如，通過將初始標距與斷裂前的轉數聯系起來，可以獲得斷裂角的理論值。根據基本分析，發現斷裂角度在 26° 和 33° 之間。