综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:13918059423
  • 技术服务电话:13918059423
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

我国科学家成功实现用于高灵敏度纳米力测量的光纤尖端聚合物夹束探头

日期: 2021-09-26
浏览次数: 4

来源:前瞻网

显微操作和生物、材料科学和医学应用通常需要控制或测量施加在小物体上的力。与宏观世界不同,如果接触力没有被准确地检测和控制,微观物体很容易被损坏。例如,在医疗心脏导管插入术中,如果医生不知道在介入过程中导管和血管壁之间的确切接触力,则可能会损坏脆弱的血管网络,从而导致严重的后果。然而,由于机械反馈机制和有源组件,缩小纳米机械传感器的尺寸并提高力分辨率仍然具有挑战性。开发紧凑型全纤维微力传感器可以开启无数功能,包括实时细胞内监测、微创探测等。在日前发布的一篇最新论文当中,深圳大学王一平教授及其研究团队提出了一种新型纤维尖端聚合物夹束探针微力传感器的微印技术,用于检测生物样品。

这个传感器由两个底座、一个夹紧梁和一个力传感探头组成,它们是使用飞秒激光诱导双光子聚合 (TPP) 技术开发的。基于有限元法(FEM)对结构的静态性能进行模拟,为结构设计提供依据。这种类型的微型全纤维微力传感器表现出1.51 nm μN -1的超高力灵敏度,检测限为 54.9 nN,明确的传感器测量范围为 ~2.9 mN。使用所提出的传感器成功测量了聚二甲基硅氧烷、蝴蝶触角和人类头发的杨氏模量。

据研究团队,该光纤传感器在迄今为止报道的直接接触模式下具有最小的力检测极限,可与原子力显微镜 (AFM) 相媲美。这种方法为实现小尺寸原子力显微镜开辟了新的途径,可以很容易地适应外部专业实验室的使用。因此,该器件将有利于高精度生物医学和材料科学检测,所提出的制造方法为下一代复杂纤维集成聚合物器件的研究提供了新途径。

该论文题为'Fiber-tip polymer clamped-beam probe for high-sensitivity nanoforce measurements',发表于Light Science & Applications期刊。



Hot News / 相关推荐
  • 2025 - 05 - 14
    点击次数: 7
    来源:ScienceDirect自 1984 年首次发现以来,Sagawa 等人钕铁硼磁体已迅速成为应用最广泛的稀土永磁体之一,以其卓越的综合磁性能而闻名。它们已成为工业领域的基石,在汽车工业、风力发电和清洁能源等各个领域都有广泛的应用,占磁体行业市场价值的一半以上。在钕铁硼磁体成功的基础上,其他 REFeB 永磁体的开发越来越受到关注。 特别是作为减少对关键稀土元素依赖的努力的一部分,人们投入了...
  • 2025 - 05 - 14
    点击次数: 6
    来源:ACS Publications稀土倍半氧化物由于其独特的物理和化学特性,在激光、磁光学、闪烁和传感领域受到广泛关注。事实上,这些特性源于独特的成分和晶体结构。倍半氧化物是稀土氧化物 (Re2O3,Re = La、Lu、Y 和 Sc),晶体结构取决于 Re 的半径3+.大尺寸的阳离子将形成六方晶体(A 型),小尺寸的阳离子将形成立方晶体(C 型)。中等大小的阳离子将形成单斜倍半氧化物(B 型...
  • 2025 - 05 - 13
    点击次数: 19
    来源:Journal of Materials Science: Materials in Electronics稀土钴基磁性材料 (RCM) 自 1960 年代末被发现以来已广泛应用于商业和科学应用,与钕铁硼材料相比,它们在高温下表现出不可替代的性能。近年来,对 RCM 的研究主要集中在实现高温下作的高矫顽力。通过将轻稀土和重稀土混合在一起,可以增强这些材料的磁性,同时降低成本。通过熔融快速淬火...
  • 2025 - 05 - 13
    点击次数: 19
    来源:ScienceDirect质子交换膜水电解 (PEMWE) 为生产“绿色”氢气提供了一条理想的途径,这是“净零”电力最有前途的能源载体。近年来,Ru 基催化剂因其较高的本征活性和与 Ir 基催化剂相比相对较低的成本而受到广泛关注,但稳定性差阻碍了其实际应用。在这里,我们开发了一种超细的“半结晶”Y 掺杂 RuO2由于离子半径和价不匹配,在 PEMWE 中表现出异常活跃和稳定的性能,1 A c...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务