TR 
EN 
ES 
DE 
FR 
IT 
ZH 
JA 
PT 
KO 
PL 
AR Kategori Girinti | Sertlik ve Elastik
Nanoindentasyon ile Biyolojik Doku Sertlik Değerlendirmesi
Biyolojik Doku Nanoindentasyonunun Önemi
Geleneksel mekanik testler (sertlik, yapışma, sıkıştırma, delinme, akma dayanımı vb.), dokulardan kırılgan malzemelere kadar çok çeşitli gelişmiş malzemelerin bulunduğu günümüzün kalite kontrol ortamlarında daha fazla hassasiyet ve güvenilirlik gerektirir. Geleneksel mekanik enstrümantasyon, gelişmiş malzemeler için gereken hassas yük kontrolünü ve çözünürlüğü sağlayamamaktadır. Biyomalzemelerle ilgili zorluklar, son derece yumuşak malzemeler üzerinde doğru yük kontrolü yapabilen mekanik testlerin geliştirilmesini gerektirmektedir. Bu malzemeler, uygun özellik ölçümünü sağlamak için geniş derinlik aralığına sahip çok düşük mN altı test yükleri gerektirir. Buna ek olarak, birçok farklı mekanik test türü tek bir sistem üzerinde gerçekleştirilebilir ve bu da daha fazla işlevsellik sağlar. Bu, biyomalzemeler üzerinde çizilme direnci ve akma dayanımı hata noktalarına ek olarak sertlik, elastik modül, kayıp ve depolama modülü ve sürünme dahil olmak üzere bir dizi önemli ölçüm sağlar.
Ölçüm Hedefi
Bu uygulamada Nanovea'nın nanoindentasyon modundaki mekanik test cihazı, prosciutto'nun yağ, açık et ve koyu et bölgelerinde bir biyomalzeme ikamesinin 3 ayrı alanının sertliğini ve elastik modülünü incelemek için kullanılmıştır.
Nano indentasyon, ASTM E2546 ve ISO 14577 enstrümanlı indentasyon standartlarına dayanmaktadır. Bilinen geometriye sahip bir girinti ucunun, kontrollü artan normal yük ile test malzemesinin belirli bir bölgesine sürüldüğü yerleşik yöntemleri kullanır. Önceden ayarlanmış bir maksimum derinliğe ulaşıldığında, tamamen gevşeme gerçekleşene kadar normal yük azaltılır. Yük, bir piezo aktüatör tarafından uygulanır ve yüksek hassasiyetli bir yük hücresi ile kontrollü bir döngüde ölçülür. Deneyler sırasında numune yüzeyine göre indenter pozisyonu yüksek hassasiyetli kapasitif sensör ile izlenir. Elde edilen yük ve yer değiştirme eğrileri, test edilen malzemenin mekanik yapısına özgü veriler sağlar. Oluşturulan modeller, ölçülen verilerle kantitatif sertlik ve modül değerlerini hesaplar. Nanoindentasyon, nanometre ölçeklerinde düşük yük ve penetrasyon derinliği ölçümleri için uygundur.
Sonuçlar ve Tartışma
Aşağıdaki tablolar sertlik ve Young modülünün ölçülen değerlerini ortalamalar ve standart sapmalarla birlikte sunmaktadır. Yüksek yüzey pürüzlülüğü, küçük girinti boyutu nedeniyle sonuçlarda büyük değişikliklere neden olabilir.
Yağ bölgesi et bölgelerinin yaklaşık yarısı kadar sertliğe sahipti. Et muamelesi koyu renkli et alanının açık renkli et alanından daha sert olmasına neden olmuştur. Elastik modül ve sertlik, yağ ve et bölgelerinin ağızda hissedilen çiğnenebilirliği ile doğrudan ilişkilidir. Yağlı ve açık renkli et bölgeleri 60 saniye sonra koyu renkli ete göre daha yüksek oranda sünmeye devam etmiştir.
Detaylı Sonuçlar - Yağ
Detaylı Sonuçlar - Hafif Et
Detaylı Sonuçlar - Koyu Et
Sonuç
Bu uygulamada Nanovea'nın mekanik test cihazı nanoindentasyon modunda, yüksek numune yüzey pürüzlülüğünün üstesinden gelirken yağ ve et alanlarının mekanik özelliklerini güvenilir bir şekilde belirledi. Bu, Nanovea'nın mekanik test cihazının geniş ve eşsiz kapasitesini ortaya koydu. Sistem aynı anda son derece sert malzemeler ve yumuşak biyolojik dokular üzerinde hassas mekanik özellik ölçümleri sağlar.
Piezo tabla ile kapalı döngü kontrolündeki yük hücresi, sert veya yumuşak jel malzemelerin 1 ila 5kPa arasında hassas ölçümünü sağlar. Aynı sistemi kullanarak, biyomalzemeleri 400N'ye kadar daha yüksek yüklerde test etmek mümkündür. Yorulma testi için çok döngülü yükleme kullanılabilir ve düz silindirik bir elmas uç kullanılarak her bölgedeki akma dayanımı bilgileri elde edilebilir. Ayrıca, Dinamik Mekanik Analiz (DMA) ile viskoelastik özellikler kayıp ve depolama modülleri, kapalı döngü yük kontrolü kullanılarak yüksek doğrulukla değerlendirilebilir. Aynı sistem üzerinde çeşitli sıcaklıklarda ve sıvılar altında testler de yapılabilmektedir.
Nanovea'nın mekanik test cihazı biyolojik ve yumuşak polimer/jel uygulamaları için üstün bir araç olmaya devam ediyor.
ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM
Nanoindentasyon ile Diş Sertliği Değerlendirmesi
Biyo Malzemeler için Nanoindentasyonun Önemi
Birçok geleneksel mekanik testte (Sertlik, Yapışma, Sıkıştırma, Delinme, Akma Dayanımı, vb.), jellerden kırılgan malzemelere kadar gelişmiş hassas malzemelerin bulunduğu günümüz kalite kontrol ortamları artık daha fazla hassasiyet ve güvenilirlik kontrolü gerektirmektedir. Geleneksel mekanik enstrümantasyon, dökme malzemeler için kullanılmak üzere tasarlanmış olup gereken hassas yük kontrolünü ve çözünürlüğü sağlayamamaktadır. Test edilen malzemenin boyutu daha fazla ilgi çekmeye başladıkça Nanoindentasyon biyomalzemelerle yapılan araştırmalar gibi daha küçük yüzeylerde temel mekanik bilgileri elde etmek için güvenilir bir yöntem sağlamıştır. Özellikle biyomalzemelerle ilgili zorluklar, son derece yumuşak ve kırılgan malzemeler üzerinde doğru yük kontrolü yapabilen mekanik testlerin geliştirilmesini gerektirmiştir. Ayrıca, artık tek bir sistem üzerinde gerçekleştirilebilen çeşitli mekanik testleri gerçekleştirmek için birden fazla cihaza ihtiyaç duyulmaktadır. Nanoindentasyon, hassas uygulamalar için nano kontrollü yüklerde hassas çözünürlükle geniş bir ölçüm aralığı sağlar.
Ölçüm Hedefi
Bu uygulamada, Nanovea Mekanik Test CihazıNanoindentasyon modunda, dişin dentininin, çürüklerinin ve pulpasının sertliğini ve elastik modülünü incelemek için kullanılır. Nanoindentasyon testinin en kritik yönü numuneyi güvence altına almaktır; burada dilimlenmiş bir diş aldık ve epoksi monte ettik ve üç ilgi alanını da test için açıkta bıraktık.
Sonuçlar ve Tartışma
Bu bölüm, farklı numuneler için ana sayısal sonuçları karşılaştıran bir özet tablo ve ardından, mevcut olduğunda, girintinin mikrografları ile birlikte gerçekleştirilen her bir girintiyi içeren tam sonuç listelerini içerir. Bu tam sonuçlar, Sertlik ve Young modülünün ölçülen değerlerini, ortalamaları ve standart sapmalarıyla birlikte penetrasyon derinliği olarak sunmaktadır. Yüzey pürüzlülüğünün girinti ile aynı boyut aralığında olması durumunda sonuçlarda büyük farklılıklar oluşabileceği göz önünde bulundurulmalıdır.
Ana sayısal sonuçların özet tablosu:
Sonuç
Sonuç olarak, Nanovea Mekanik Test Cihazının Nanoindentasyon modunda bir dişin mekanik özelliklerinin hassas ölçümünü nasıl sağladığını gösterdik. Veriler, gerçek bir dişin mekanik özelliklerine daha iyi uyacak dolguların geliştirilmesinde kullanılabilir. Nanovea Mekanik Test Cihazının konumlandırma özelliği, çeşitli bölgelerdeki dişlerin sertliğinin tam olarak haritalanmasını sağlar.
Aynı sistemi kullanarak, diş malzemesinin kırılma tokluğunu 200N'a kadar daha yüksek yüklerde test etmek mümkündür. Kalan elastikiyet seviyesini değerlendirmek için daha gözenekli malzemeler üzerinde çok döngülü bir yükleme testi kullanılabilir. Düz silindirik bir elmas uç kullanmak, her bölgede akma dayanımı bilgisi verebilir. Ek olarak, DMA "Dinamik Mekanik Analiz" ile kayıp ve depolama modülleri dahil viskoelastik özellikler değerlendirilebilir.
Nanovea nano modülü bu testler için idealdir çünkü uygulanan yükü hassas bir şekilde kontrol etmek için benzersiz bir geri bildirim tepkisi kullanır. Bu nedenle nano modül, hassas nano çizik testi yapmak için de kullanılabilir. Diş malzemesi ve dolgu malzemelerinin çizilme ve aşınma direncinin incelenmesi, Mekanik test cihazının genel kullanışlılığına katkıda bulunur. Dolgu malzemelerindeki aşınmayı kantitatif olarak karşılaştırmak için keskin 2 mikronluk bir uç kullanmak, gerçek uygulamalardaki davranışın daha iyi tahmin edilmesini sağlayacaktır. Çok geçişli aşınma veya doğrudan rotatif aşınma testleri de uzun vadeli uygulanabilirlik hakkında önemli bilgiler sağlayan yaygın testlerdir.
ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM
Yay Sabitlerinin Nano Mekanik Karakterizasyonu
Bir yayın mekanik enerji depolama kabiliyeti uzun bir kullanım geçmişine sahiptir. Avcılık için yaylardan kapı kilitlerine kadar yay teknolojisi yüzyıllardır kullanılmaktadır. Günümüzde ister yatak, ister kalem ya da otomobil süspansiyonu olsun, günlük hayatımızda hayati bir rol oynadıkları için yaylara güveniyoruz. Bu kadar geniş bir kullanım ve tasarım çeşitliliğiyle, mekanik özelliklerini ölçme becerisi gereklidir.
Mekanik Broadview Harita Seçim Aracı
"Vakit nakittir" sözünü hepimiz duymuşuzdur. Bu nedenle birçok şirket sürekli olarak çeşitli süreçleri hızlandırmak ve iyileştirmek için yöntemler arar, bu da zaman kazandırır. Girinti testi söz konusu olduğunda, Nanovea Mekanik Test Cihazlarımızdan biri kullanıldığında hız, verimlilik ve hassasiyet bir kalite kontrol veya Ar-Ge sürecine entegre edilebilir. Bu uygulama notunda, Nanovea Mekanik Test Cihazımız ve Geniş Görünüm Haritası ve Seçim Aracı yazılım özelliklerimiz ile zamandan tasarruf etmenin kolay bir yolunu göstereceğiz.
Uygulama notunun tamamını okumak için tıklayın!
Nanoindentasyon DMA ile Hassas Lokalize Cam Geçişi
Nanoindentasyon DMA ile Hassas Lokalize Cam Geçişi
Daha fazla bilgi edinin
Daha fazla bilgi edinin
Yığın halindeki bir numunenin sabit bir hızda eşit olarak ısıtıldığı bir senaryo düşünün. Bir yığın malzeme ısınıp erime noktasına yaklaştıkça sertliğini kaybetmeye başlayacaktır. Aynı hedef kuvvette periyodik girintiler (sertlik testleri) yapılırsa, numune yumuşadığı için her bir girintinin derinliği sürekli artmalıdır (bkz. Şekil 1). Bu durum numune erimeye başlayana kadar devam eder. Bu noktada, çentik başına derinlikte büyük bir artış gözlemlenecektir. Bu konsept kullanılarak, bir malzemedeki faz değişimi, sabit bir kuvvet genliğine sahip dinamik salınımlar kullanılarak ve yer değiştirmesi ölçülerek, yani Dinamik Mekanik Analiz (DMA) ile gözlemlenebilir.
Hassas Lokalize Cam Geçişi hakkında bilgi edinin!
Nanoindentasyon ile Gerilme Gevşemesi Ölçümü
Daha fazla bilgi edinin
ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM
Yumuşak, Esnek Malzemeler Üzerinde Sıkıştırma
Yumuşak, esnek malzemelerin test edilmesinin önemi
Çok yumuşak ve esnek örneklere bir örnek mikroelektromekanik sistemlerdir. MEMS yazıcılar, cep telefonları ve arabalar gibi günlük ticari ürünlerde kullanılmaktadır [1]. Kullanım alanları arasında biyosensörler [2] ve enerji hasadı [3] gibi özel işlevler de bulunmaktadır. MEMS'lerin uygulamaları için orijinal konfigürasyonlarından sıkıştırılmış bir konfigürasyona tekrar tekrar tersine çevrilebilir şekilde geçiş yapabilmeleri gerekir [4]. Yapıların mekanik kuvvetlere nasıl tepki vereceğini anlamak için sıkıştırma testi yapılabilir. Sıkıştırma testi, çeşitli MEMS konfigürasyonlarını test etmek ve ayarlamak için kullanılabileceği gibi bu numuneler için üst ve alt kuvvet sınırlarını test etmek için de kullanılabilir.
Nanovea Mekanik Test Cihazı nano Modülün çok düşük yüklerde doğru şekilde veri toplama ve 1 mm'lik mesafeyi aşma yeteneği, onu yumuşak ve esnek numunelerin test edilmesi için ideal kılar. Bağımsız yük ve derinlik sensörlerine sahip olunması sayesinde büyük girinti yer değiştirmesi, yük sensörü tarafından yapılan okumaları etkilemez. 1 mm'den fazla girinti hareketi aralığında düşük yük testi gerçekleştirme yeteneği, sistemimizi diğer nano indentasyon sistemlerine kıyasla benzersiz kılar. Karşılaştırıldığında, nano ölçekli bir girinti sistemi için makul bir hareket mesafesi tipik olarak 250μm'nin altındadır.
Ölçüm Hedefi
Bu vaka çalışmasında Nanovea, iki benzersiz esnek, yay benzeri numune üzerinde sıkıştırma testi gerçekleştirdi. Çok düşük yüklerde sıkıştırma yapma ve düşük yüklerde doğru veri elde ederken büyük yer değiştirmeleri kaydetme yeteneğimizi ve bunun MEMS endüstrisine nasıl uygulanabileceğini gösteriyoruz. Gizlilik politikaları nedeniyle, numuneler ve menşei bu çalışmada açıklanmayacaktır.
Ölçüm Parametreleri
Not: 1 V/dak'lık yükleme hızı, indenter havadayken yaklaşık 100μm yer değiştirme ile orantılıdır.
Sonuçlar ve Tartışma
Numunenin mekanik kuvvetlere verdiği tepki yüke karşı derinlik eğrilerinde görülebilir. Örnek A, yukarıda listelenen test parametreleriyle yalnızca doğrusal elastik deformasyon gösterir. Şekil 2, 75μN'de yüke karşı derinlik eğrisi için elde edilebilecek kararlılığın harika bir örneğidir. Yük ve derinlik sensörlerinin kararlılığı nedeniyle, numuneden önemli bir mekanik tepki algılamak kolay olacaktır.
Örnek B, Örnek A'dan farklı bir mekanik tepki göstermektedir. 750μm derinlikten sonra, grafikte kırılma benzeri davranış görülmeye başlar. Bu durum 850 ve 975μm derinlikte yükteki keskin düşüşlerde görülmektedir. 8mN'lik bir aralıkta 1 mm'den fazla yüksek bir yükleme hızında hareket etmesine rağmen, son derece hassas yük ve derinlik sensörlerimiz kullanıcının aşağıdaki şık yük ve derinlik eğrilerini elde etmesini sağlar.
Sertlik, yüke karşı derinlik eğrilerinin boşaltma kısmından hesaplanmıştır. Sertlik, numuneyi deforme etmek için ne kadar kuvvet gerektiğini yansıtır. Bu sertlik hesaplamasında, malzemenin gerçek oranı bilinmediği için 0,3'lük bir sözde Poisson oranı kullanılmıştır. Bu durumda, Örnek B'nin Örnek A'dan daha sert olduğu kanıtlanmıştır.
Sonuç
İki farklı esnek numune Nanovea Mekanik Test Cihazının Nano Modülü kullanılarak sıkıştırma altında test edilmiştir. Testler çok düşük yüklerde (1mm) gerçekleştirilmiştir. Nano Modül ile yapılan nano ölçekli sıkıştırma testleri, modülün çok yumuşak ve esnek numuneleri test etme kabiliyetini göstermiştir. Bu çalışma için ek testler, Nanovea Mekanik Test Cihazının çoklu yükleme seçeneği aracılığıyla tekrarlanan döngüsel yüklemenin yay benzeri numunelerin elastik toparlanma özelliğini nasıl etkilediğini ele alabilir.
Bu test yöntemi hakkında daha fazla bilgi için [email protected] adresinden bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin ve ek uygulama notları için lütfen kapsamlı Uygulama Notu dijital kütüphanemize göz atın.
Referanslar
[1] "MEMS için Giriş ve Uygulama Alanları." EEHerald, 1 Mart 2017, www.eeherald.com/section/design-guide/mems_application_introduction.html.
[2] Louizos, Louizos-Alexandros; Athanasopoulos, Panagiotis G.; Varty, Kevin (2012). "Mikroelektromekanik Sistemler ve Nanoteknoloji. Bir Sonraki Stent Teknolojik Çağı için Bir Platform". Vasc Endovascular Surg.46 (8): 605–609. doi:10.1177/1538574412462637. PMID 23047818.
[3] Hajati, Arman; Sang-Gook Kim (2011). "Ultra geniş bant genişliğinde piezoelektrik enerji hasadı". AppliedPhysics Letters. 99 (8): 083105. doi:10.1063/1.3629551.
[4] Fu, Haoran ve diğerleri. "Çok kararlı burkulma mekaniği ile şekillendirilebilir 3D mezoyapılar ve mikroelektronik cihazlar." Nature materials 17.3 (2018): 268.
ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM
Silisyum Karbür Gofret Kaplamalarının Mekanik Özellikleri
Silisyum karbür yonga plakası kaplamalarının mekanik özelliklerinin anlaşılması kritik öneme sahiptir. Mikroelektronik cihazların üretim süreci 300'den fazla farklı işlem adımına sahip olabilir ve altı ila sekiz hafta arasında sürebilir. Bu süreç boyunca, herhangi bir adımda meydana gelebilecek bir arıza zaman ve para kaybına neden olacağından, yonga plakası alt tabakasının aşırı üretim koşullarına dayanabilmesi gerekir. Test edilmesi sertlikgofretin yapışma/çizilme direnci ve COF/aşınma oranı, bir arızanın meydana gelmeyeceğinden emin olmak için üretim ve uygulama süreci sırasında uygulanan koşullara dayanmak amacıyla belirli gereksinimleri karşılamalıdır.
Karbon Elyafın Mekanik ve Tribolojik Özellikleri
Aşınma testi ile birlikte Tribometre ve Optik 3D Profilometre ile yüzey analizi, biz
Kompozit malzemelerin test edilmesinde Nanovea cihazlarının çok yönlülüğünü ve doğruluğunu sergilemek
yönlü mekanik özelliklere sahip.
Dokunun Biyomekanik Sertlik Değerlendirmesi
Yaşam Bilimleri alanlarında mekanik özellikleri doğru bir şekilde ölçebilme yeteneği, son zamanlarda birçok güncel çalışmanın önemli bir yönü haline gelmiştir. Bazı durumlarda yumuşak biyolojik yüzeylerin mekanik özelliklerinin anlaşılması hastalıkların mekanik etkilerinin ortaya çıkarılmasına yardımcı olmuştur. Mekanik özellikleri anlamak, belirli değişikliklere bağlı yerel mekanik davranışı tanımlamak için bir bağlam sağlar. Yapay biyo-malzemelerin geliştirilmesinde de kritik öneme sahiptir. Bu uygulamada Nanovea Mekanik Test Cihazı, içinde Nanoindentasyon modu, prosciutto'nun 3 ayrı bölgesinin (yağ, açık et ve koyu et) biyomekanik sertliğini ve elastik modülünü incelemek için kullanılır.
Nanoindentasyon Kullanılarak Diş Sertliği Değerlendirmesi
Bu uygulamada, Nanovea Mekanik Test Cihazı, içinde Nanoindentasyon modu, bir dişin dentin, çürük ve pulpasının sertliğini ve elastik modülünü incelemek için kullanılır. Nanoidentasyon testinin en kritik yönü numuneyi sabitlemektir, burada dilimlenmiş bir diş aldık ve üç ilgi alanını da test için açıkta bırakarak epoksi ile monte ettik.
