应用领域	医疗卫生,环保,生物产业

压痕分析仪

Biomomentum mach-1 多功能3D压痕仪

(极软硬多功能多材料压痕仪)

该多功能3D压痕仪（极软硬多功能多材料压痕仪），模量范围广3Pa-670Gpa,可压痕超软超硬广泛材料组织（超软凝胶和硬骨）,可48孔板中高通量压痕,压痕同时进行厚度测定，，可集成3D轮廓表面形貌表征、拉伸、压缩、三弯曲、四点弯曲、扭力、剪切、摩擦磨损、电特性等各种力电多物理场测试。能对极软、极硬组织材料进行精密可靠的机械刺激和表征。允许表征的机械性能包括刚度、强度、模量、粘弹性、塑性、硬度、附着力、肿胀和松弛位移控制运动各种机械特性

该3D压痕仪功能特性：

1、多轴向多功能多材料应用范围广:

◆样品范围广：极软脑组织泡沫到陶瓷、金属

◆模量范围广3pa到670Gpa

◆无需表面平坦，可在不规则表面压痕（刚度、硬度、厚度、表面轮廓等测试）

◆压痕不要求压缩轴垂直于样品表面对齐

◆可模块化集成多轴向多功能多材料：可集成3D轮廓表面形貌表征、拉伸、压缩、三弯曲、四点弯曲、扭力、剪切、摩擦磨损、电特性等各种力电多物理场测试。

◆压痕同时可测量厚度信息

◆红宝石压头，坚固不易断,使用成本低

◆样品不需要从组织中收集

◆组织的破坏小

◆维持被测材料的机械环境及其与周围材料的相互作用

◆自动mapping

◆亚微米分辨率

◆一台仪器即可进行从纳米到宏观尺度的压痕
◆从小位移（几纳米）到大位移（大50mm）的压痕
◆大载荷范围（从0.025mN 到 250N）以满足样品特性的要求
◆大载荷范围对测量粗糙表面尤为有用
◆可以在将样品浸入溶液中的情况下进行
2、高分辨率:
1.1、位移分辨率达0.1um
1.2、力分辨率达0.025mN
3、行程范围广：50-250mm
4、体积小巧、可放入培养箱内
5、产品成熟，30年历史，文献量上千篇
Biomomentum对传统压痕技术进行了改进和扩充，压痕时不要求压缩轴垂直于样品表面对齐，无需表面平坦，即可在不规则表面压痕全自动压痕mapping和厚度测试mapping（压痕通常要求被测试的表面是平坦的，并且还需要垂直于关节表面的压缩轴）：
该MACH-1 V500 CSS的3D“正常压痕"函数地检测XY位置处的表面高度和方向，并记录载荷（多轴向载荷单元），同时以不同速度移动测试仪的三个轴平台，以便以预定义的方式移动球形压头。沿着垂直于样品表面的虚拟轴的位移分布。利用该系统*的多轴能力、数字图像相关（Digital Image Correlation,DIC）测量全场应变广泛应用于组织材料力学、断裂力学、微观纳米应变测量、各种新型材料测量，允许压痕测试的所有点，同时克服了传统压痕的局限性。
系统压痕功能类型：
一、3D法向量压痕映射（3D NORMAL INDENTATION MAPPING）功能：

机械压痕是一种快速、无损的生物组织评估技术。近，Biomomentum 改进和增强了这种技术，biomomentum 解决了压痕通常要求被测表面是平坦的，并且还要求压缩轴与关节面垂直对齐问题，具有映射能力和不必垂直、非平坦不规则表面压痕，利用这些突破，新研究设计的效率大大提高。多轴机械测试仪 Mach-1 v500css 的 3D“正常压痕"功能可检测 XY 位置表面的高度和方向并记录载荷（多轴测力传感器），同时以不同速度移动测试仪的三个阶段为了沿着垂直于样品表面的虚拟轴移动具有预定位移轮廓的球形压头。利用 Mach-1 v500css 测试仪*的多轴功能，Biomomentum 开发了新颖的功能，可以发挥压痕测试的所有优势，同时克服传统限制。这一技术进步依赖于向 Mach-1 Motion 软件添加的两个功能：“扫描 XY"和“正常压痕"。 “扫描 XY"功能在预定义位置移动测试仪的 X 和 Y 水平平台，然后在这些位置中的每一个执行一系列功能。应该提到的是，使用 Biomomentum 的“Cartilage Mapping"软件处理的样本的俯视图可以轻松生成这样的位置列表。 “普通压痕"功能可检测 XY 位置处的表面高度和方向并记录载荷（多轴称重传感器），同时以不同速度移动测试仪的三个平台，以移动具有预定义的球形压头沿垂直于样品表面的虚拟轴的位移分布。
二、压痕（刚度）功能：

压痕测试是一种非常方便的无损测量样品机械性能的方法。与需要从表面采集样品的无侧限压缩测试不同，压痕保持样品在感兴趣位置的机械环境及其与周围材料的相互作用。这允许重复测试。在此测试配置中，将球形压头垂直于样品表面压在样品上，同时记录施加的位移和产生的载荷。使用理论模型，可以根据应力-应变曲线计算材料刚度。

三、压痕（硬度）Indentation (Hardness)功能：

压痕硬度测试是测量固体材料在承受压缩力后抵抗持久性损坏的常规方法。使用具有已知几何形状的非常坚硬的尖头压头，可以压缩样品并测量产生的压痕。通过简单的计算，得到的压痕几何形状可以与样品的硬度直接相关。因此，建议搜索文献以选择适合特定应用的佳压头。低负载测试（10N 以下）称为显微压痕硬度测试，而较高负载测试（10N 以上）称为宏观压痕硬度测试。硬度通常使用无量纲数字报告（流行的尺度是 Rockwell、Vickers 和 Berkovich）。

四、3D 厚度映射（3D THICKNESS MAPPING）
在称重传感器下方使用针式探头，还可以绘制表面轮廓和更硬基底上的材料层（例如骨骼上的软骨层）的厚度。这是使用“扫描 XY"和“查找接触"功能完成的。 “查找接触"功能以恒定速率移动针头，直到它穿透上部材料（例如软骨）表面，并在检测到过渡到更硬的材料（例如骨骼）时停止。表面的垂直位置（载荷开始增加的位置）和界面的垂直位置（位移/力曲线中的个拐点）之间的差异提供了垂直厚度。可以使用先前使用 Mach-1 Motion 软件中的“Normal Indentation"功能获得的表面方向来计算厚度分布。

五、3D轮廓测量 (3D Profilometry)
轮廓测定被认为是表面相对于接触轮廓仪的触针（在表面上滑行）移动时的表面高度的图形。随着许多非接触（光学）轮廓测量技术的出现，这种观念正在发生变化，其中表面高度被映射在XY网格上（例如通过激光束三角测量）。
使用该mach-1多轴机械测试仪，可以通过用表面上的一系列非常轻的接触扫描表面来执行类似的非破坏性表征。在每个位置处，将小球形压头降低到表面上，直到测力传感器检测到预定载荷（低至几uN）。次接触检测时压头的垂直位置是表面的局部高度。根据测试仪规格，可以在具有宽范围刚度（几kPa到几百GPa）的样品上实现亚微米分辨率。该技术不受光学伪影的影响，并且可以在溶液中的样品液体中进行。
六、2D轮廓测量 (2D Profilometry)

轮廓测定被认为是表面相对于接触轮廓仪的触针（在表面上滑行）移动时的表面高度的图形。随着许多非接触（光学）轮廓测量技术的出现，这种观念正在发生变化，其中表面高度被映射在XY网格上（例如通过激光束三角测量）。使用该mach-1多轴机械测试仪，可以通过用表面上的一系列非常轻的接触扫描表面来执行类似的非破坏性表征。在每个位置处，将小球形压头降低到表面上，直到测力传感器检测到预定载荷（低至几uN）。次接触检测时压头的垂直位置是表面的局部高度。根据测试仪规格，可以在具有宽范围刚度（几kPa到几百GPa）的样品上实现亚微米分辨率。该技术不受光学伪影的影响，并且可以在溶液中的样品液体中进行。

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产应常见问题：
定制材料
当您的材料不在列表中时，您可以添加任何自定义材料。选择*描述性的材料详细信息，
以便此配置器可以提出合适的测试仪配置。

丝质海绵支架的 3D 结构和力学由较大的孔径控制Ferreira, BMP, Andersson, N., Atterling, E., Engqvist, J., Hall, S., & Dicko, C.丝质海绵支架的 3D 结构和力学由较大的孔径控制
抽象的
三维支架在组织工程中起着至关重要的作用。尽管不能少的，但 3D 支架机械和运输特性的可调性仍然是一个挑战。在这项工作中，我们提出了推进该领域的新方法。先，我们应用渐进式 pH 酸化来模拟冰模板（20 和 80°C）之前的天然丝胶凝过程；其次，我们使用连接模型拟合了机械性能；第三，我们安装了脚手架的机械松弛来了解运输特性；第四，我们使用 micro-CT 将工艺参数与支架的性能相关联。我们的结果表明，支架的自由收缩决定了它们的终特性。然而，我们发现孔隙度（90% 以上）是各向异性的，曲折度（1 到 1.3 之间）也是如此。我们确定了两个主要的孔隙尺寸，个在 10 到 20 m 之间，第二个在 50 到 130 m 之间。机械地，我们的模型表明体积模量捕获了弹性贡献并且主要由丝浓度控制。我们暂时将分数模量 1 与较大孔结构的塌陷联系起来，并且主要受工艺温度控制。我们将缓慢松弛归因于丝海绵支架中的流体运输；以及具有粘弹性松弛的快速松弛。丝浓度和工艺温度不影响后者。总的来说，我们使用的断层扫描、机械测试、详细的统计分析深入探讨了工艺参数（丝浓度和工艺温度）与丝海绵支架的多重响应之间的相互作用。用于压缩测试的新机械配件的开发有助于简单地捕捉海绵支架中的不同失效模式，并将这些事件与松弛和终传输特性相关联。
机械测试和分析对于机械测试，我们使用了 Biomomentum 的 Mach-1 系统模型 V500c。称重传感器具有 1.5 N 的标称大负载和 75 N 的分辨率。机械测试是在与海绵相同的注射器中进行的，以避免海绵复杂结构的任何破坏或改变。测量是在湿海绵支架上进行的。初步测量表明，在干燥状态下，海绵太脆，无法进行任何可靠的分析。我们使用 3 mm 圆柱形平端压头进行了压缩测试。在低应变状态（<10%），我们假设压缩是无限制的。对于每个样品，我们将海绵支架在双蒸水中平衡 48 小时；然后，以 0.005 mm/s 的速度压缩样品并放松。我们连续应用了三个压缩和放松周期。在每个松弛斜坡后（力变化 <0.001 gf/min），样品以 0.5 Hz 的频率动态压缩，振荡幅度为 0.1 mm。该过程在 1 和 2 毫米深度重复两次。初始接触标准为 0.1 gf，阶段速度为 0.02 mm/s。