Chiaro 產(chǎn)品介紹

Optics11 Life 公司的 Chiaro生物納米壓痕儀 是一款創(chuàng)新且功能強(qiáng)大的納米壓痕儀，在軟物質(zhì)材料的機(jī)械性能測(cè)試領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，為科研人員深入探索微觀力學(xué)特性提供了優(yōu)良且可靠的工具。

一、產(chǎn)品用途

Chiaro生物納米壓痕儀專為軟物質(zhì)材料量身打造，可對(duì)各類聚合物、凝膠、組織、細(xì)胞、微結(jié)構(gòu)等進(jìn)行精準(zhǔn)的機(jī)械性能測(cè)試 。在生物醫(yī)學(xué)研究中，能夠探究細(xì)胞在不同生理或病理狀態(tài)下的力學(xué)變化，助力理解細(xì)胞功能與疾病機(jī)制；在材料科學(xué)領(lǐng)域，可評(píng)估新型軟材料的力學(xué)性能，為材料研發(fā)與優(yōu)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持；在組織工程方面，對(duì)工程化組織進(jìn)行力學(xué)分析，確保其力學(xué)性能符合實(shí)際應(yīng)用需求 。

二、功能特性

1. 光纖探針技術(shù)：運(yùn)用的 Fiber On Top 光纖探針技術(shù)，將光纖與壓痕探針巧妙結(jié)合。通過干涉儀的反饋回路，能夠精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)探針懸臂梁的彎曲情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)力傳感和壓痕深度的控制 。該技術(shù)背景噪音低，相比傳統(tǒng)測(cè)量方式，激光干涉儀抗干擾能力更強(qiáng)，極大提升了測(cè)量的穩(wěn)定性與精度，可精確感知微小至 20 pN 的力變化，為準(zhǔn)確評(píng)估復(fù)雜的材料機(jī)械性能，如非線性、粘附性、粘彈性和多孔彈性等，提供了有力保障 。

2. 多種測(cè)試模式：支持準(zhǔn)靜態(tài)、應(yīng)力松弛 / 蠕變和動(dòng)態(tài)機(jī)械性能分析（DMA）等豐富的壓痕場(chǎng)景 。在準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試中，可進(jìn)行單點(diǎn)和矩陣壓痕，精確測(cè)量材料在靜態(tài)加載下的力學(xué)性能，如彈性模量；應(yīng)力松弛與蠕變測(cè)試用于研究材料在恒定載荷或恒定位移下，應(yīng)力和形變隨時(shí)間的變化規(guī)律，深入剖析材料的粘彈性行為；動(dòng)態(tài)機(jī)械性能分析則能獲取材料在不同振動(dòng)頻率下的儲(chǔ)能模量（E'）、損耗模量（E''）和損耗因子（tanδ），全面了解材料在交變力作用下的力學(xué)響應(yīng) 。

3. 顯微鏡兼容性：可與多種顯微鏡無縫集成，包括明場(chǎng)顯微鏡、相差顯微鏡、熒光顯微鏡和共聚焦顯微鏡等 。在對(duì)樣品進(jìn)行壓痕測(cè)試時(shí)，借助顯微鏡的高分辨率成像功能，科研人員能夠?qū)崟r(shí)觀察樣品的微觀結(jié)構(gòu)及壓痕過程，將材料的力學(xué)性能變化與微觀結(jié)構(gòu)特征直觀地關(guān)聯(lián)起來，為深入理解材料的力學(xué)行為機(jī)制提供可視化依據(jù) 。例如在單細(xì)胞測(cè)試中，可同步觀察細(xì)胞在受力過程中的形態(tài)改變與力學(xué)參數(shù)變化之間的關(guān)系 。

4. 便捷的操作與數(shù)據(jù)處理：操作流程簡(jiǎn)便，易于上手。設(shè)備自帶功能全面的軟件，用戶能夠輕松設(shè)置位移、力控制等測(cè)試參數(shù)，自由定制壓痕程序，包括加載速率、保持時(shí)間等 。測(cè)試過程中，軟件實(shí)時(shí)采集力與位移等數(shù)據(jù)，并自動(dòng)存儲(chǔ)為文本文件格式，方便后續(xù)導(dǎo)入 Dataviewer 軟件或其他常用數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行深度處理 。軟件還具備豐富的力學(xué)模型計(jì)算功能，用戶可根據(jù)樣品特性選擇合適的模型，如赫茲模型、Oliver - Pharr 模型、JKR 模型等，對(duì)壓痕數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，快速準(zhǔn)確地獲取材料的楊氏模量、硬度等關(guān)鍵力學(xué)參數(shù)，并生成詳細(xì)、直觀的力學(xué)性能報(bào)告 。

三、相關(guān)參數(shù)匯總

1. 力學(xué)參數(shù)

1. 楊氏模量測(cè)試范圍：5 Pa - 1 GPa ，可覆蓋從極其柔軟的水凝膠、細(xì)胞外基質(zhì)到部分相對(duì)較硬的生物材料等廣泛的軟物質(zhì)材料 。

2. 力學(xué)范圍：20 pN - 2 mN ，能夠敏銳捕捉極微小的力變化，滿足對(duì)細(xì)胞、微結(jié)構(gòu)等對(duì)力敏感樣本的測(cè)試需求 。

3. 探頭剛度：0.05 - 50 N/m ，多種剛度可選，適配不同硬度的材料測(cè)試 。

2. 壓痕參數(shù)

1. 探頭形狀：球形 ，其球形設(shè)計(jì)有利于在壓痕過程中均勻施加力，保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性 。

2. 探頭尺寸：半徑為 3 - 50 μm ，不同尺寸的探頭可根據(jù)樣品大小和測(cè)試需求靈活選擇 。

3. 最大壓痕深度：100 μm ，可滿足對(duì)材料表面及亞表面力學(xué)性能探究的需求，深入獲取材料內(nèi)部不同深度的力學(xué)信息 。

3. 樣品臺(tái)參數(shù)：樣品臺(tái)行程在 X、Y 方向均為 12 mm ，可實(shí)現(xiàn)較大范圍的樣品定位，方便對(duì)樣品不同區(qū)域進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)試 。

憑借以上出色的功能與精準(zhǔn)的參數(shù)，Chiaro 已成為眾多高校、科研機(jī)構(gòu)在軟物質(zhì)材料力學(xué)研究方面的重要選擇，有力推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的科研進(jìn)展 。