软材料测试

压阻式悬臂梁测试

基于 MEMS 的传感器的一种常见传感原理是将压阻元件纳入传感结构中。当传感元件受到应变时，压阻元件的电阻会发生变化。

为了提高浸笔纳米光刻系统的效率，这里显示的 MEMS 芯片具有六个用于并行书写的悬臂阵列。为了校正悬臂阵列与样品基板之间的倾斜角度，每个悬臂都配备了一个压阻传感器，用于测量每个悬臂的接触力。压阻元件是通过离子注入制造的，系统中集成了惠斯通电桥，以将微小的电阻变化准确地转换为电压变化。

在此应用实例中，以自动方式研究了每个悬臂梁的刚度。阵列内的刚度一致性是决定 MEMS 芯片性能的重要特性。

微纤维的拉伸试验

微纤维用于增强复合材料和光纤，以及制造强度高、重量轻的组件。为了理解其力学行为，微拉伸试验是理想的方法。

在此应用实例中，采用辊式电纺丝工艺制备的二氧化硅微纤维通过微拉伸试验进行研究。纤维被逐渐拉伸直至变直，随后进一步拉伸以测量其最大伸长率、最大屈服强度及刚度。此外还进行了松弛行为测试和循环测试，为二氧化硅纤维的耐久性和应用潜力提供了深入见解。

液体中植物根毛的微尺度测试

植物是如何生长的？为了理解根在土壤中的生长机制，研究人员对植物根毛进行了微拉伸测试，以测量其拉伸强度、屈服强度及其他物理特性。

该应用实例表明，在受力作用下，根毛会部分断裂并形成螺旋形状，而非完全断裂。这些观察结果为植物根毛的力学和结构行为提供了宝贵见解，对生物学、农业和材料科学具有潜在应用价值。

纤维连接蛋白纤维的液相拉伸测试

纤维连接蛋白（Fn）纤维在伤口愈合中起着至关重要的作用，这是医学和医疗保健领域的一个关键应用。通过在模拟生理环境中进行拉伸测试，可以在人体试验前在实验室中确定Fn纤维的力学性能。

在此应用案例中，研究人员通过将Fn纤维部署在微加工的聚二甲基硅氧烷（PDMS）网格上，用磷酸缓冲盐溶液（PBS）缓冲液重新水化，并施加微张力，观察了Fn纤维的折叠与展开机制。这一创新方法将生物学与工程学相结合，为生物材料功能研究提供了新见解，为医疗解决方案的进步奠定了基础。