א דאנק פארן באזוכן Nature.com. איר ניצט א בראַוזער ווערסיע מיט באגרענעצטע CSS שטיצע. פאר דער בעסטער דערפאַרונג, רעקאָמענדירן מיר אז איר זאָלט ניצן אן אפדעיטירטן בראַוזער (אָדער אויסלעשן קאָמפּאַטיביליטי מאָדע אין אינטערנעט עקספּלאָרער). דערצו, צו זיכער מאַכן אָנגייענדיקע שטיצע, ווייַזן מיר דעם וועבזייטל אָן סטילן און דזשאַוואַסקריפּט.
ווײַזט אַ קאַרוסעל פֿון דרײַ סליידס אויף איין מאָל. ניצט די "פֿריִערדיקע" און "ווײַטער" קנעפּלעך צו גיין דורך דרײַ סליידס אויף איין מאָל, אָדער ניצט די "סליידער" קנעפּלעך אין סוף צו גיין דורך דרײַ סליידס אויף איין מאָל.
מיט דער אַנטוויקלונג פון נייע אולטרא-ווייכע מאַטעריאַלן פֿאַר מעדיצינישע דעוויסעס און ביאָמעדיצינישע אַפּלאַקיישאַנז, איז די קאָמפּרעהענסיווע כאַראַקטעריזאַציע פון ​​זייערע פיזישע און מעכאַנישע אייגנשאַפטן ביידע וויכטיק און אַרויסרופן. א מאָדיפיצירטע אַטאָמישע קראַפט מיקראָסקאָפּיע (AFM) נאַנאָינדענטאַציע טעכניק איז געווען געווענדט צו כאַראַקטעריזירן דעם גאָר נידעריקן ייבערפלאַך מאָדולוס פון די נייע לעהפילקאָן א ביאָמימעטישע סיליקאָנע הידראָגעל קאָנטאַקט לינז באדעקט מיט אַ שיכטע פון ​​צווייַגיק פּאָלימער באַרשט סטרוקטורן. די מעטאָדע אַלאַוז פּינקטלעכע באַשטימונג פון קאָנטאַקט פונקטן אָן די יפעקץ פון וויסקאָז יקסטרוזשאַן ווען מען דערנענטערט זיך צו צווייַגיק פּאָלימערן. אין דערצו, עס מאכט עס מעגלעך צו באַשטימען די מעכאַנישע קעראַקטעריסטיקס פון יחיד באַרשט עלעמענטן אָן דעם ווירקונג פון פּאָראָעלאַסטיסיטי. דאָס ווערט דערגרייכט דורך סעלעקטירן אַן AFM פּראָבע מיט אַ פּלאַן (שפּיץ גרייס, דזשיאַמעטרי און פרילינג קורס) וואָס איז ספּעציעל פּאַסיק פֿאַר מעסטן די אייגנשאַפטן פון ווייך מאַטעריאַלן און ביאָלאָגישע סאַמפּאַלז. די מעטאָדע פֿאַרבעסערט סענסיטיוויטי און אַקיעראַסי פֿאַר פּינקטלעכע מעסטונג פון דעם זייער ווייך מאַטעריאַל לעהפילקאָן א, וואָס האט אַן גאָר נידעריקן מאָדולוס פון עלאַסטיסיטי אויף דער ייבערפלאַך שטח (ביז 2 kPa) און אַן גאָר הויך עלאַסטיסיטי אין דער אינערלעכער (כּמעט 100%) וואַסעריקער סביבה. די רעזולטאַטן פון דער ייבערפלאַך שטודיע האָבן נישט נאָר אַנטפּלעקט די זייער ווייכע ייבערפלאַך אייגנשאַפטן פון דער לעהפילקאָן א לינזע, נאָר אויך געוויזן אַז דער מאָדולוס פון די צווייַגיקע פּאָלימער באַרשטן איז געווען פאַרגלייַכלעך צו יענעם פון דעם סיליקאָן-וואַסערשטאָף סאַבסטראַט. די ייבערפלאַך כאַראַקטעריזאַציע טעכניק קען ווערן געווענדט צו אַנדערע זייער ווייכע מאַטעריאַלן און מעדיצינישע דעוויסעס.
די מעכאנישע אייגנשאפטן פון מאַטעריאַלן וואָס זענען דיזיינד פֿאַר דירעקטן קאָנטאַקט מיט לעבעדיק געוועב ווערן אָפט באַשטימט דורך דער ביאָלאָגישער סביבה. די פּערפֿעקטע גלייכונג פון די מאַטעריאַל אייגנשאפטן העלפֿט דערגרייכן די געוואונטשענע קלינישע כאַראַקטעריסטיקס פון דעם מאַטעריאַל אָן צו פאַראורזאַכן אַדווערס צעלולאַרע רעאַקציעס1,2,3. פֿאַר גרויסע האָמאָגענע מאַטעריאַלן, איז די כאַראַקטעריזאַציע פון ​​מעכאנישע אייגנשאפטן גאַנץ גרינג צוליב דער פֿאַרפֿיגבאַרקייט פון נאָרמאַלע פּראָצעדורן און טעסט מעטאָדן (למשל, מיקראָינדענטאַציע4,5,6). אָבער, פֿאַר זייערע ווייכע מאַטעריאַלן ווי געלס, הידראָגעלס, ביאָפּאָלימערס, לעבעדיקע צעלן, אאז"וו, זענען די טעסט מעטאָדן בכלל נישט אָנווענדלעך צוליב מעסטונג רעזאָלוציע לימיטאַציעס און די אומהאָמאָגעניטי פון עטלעכע מאַטעריאַלן7. איבער די יאָרן, זענען טראַדיציאָנעלע ינדענטאַציע מעטאָדן געוואָרן מאָדיפֿיצירט און אַדאַפּטירט צו כאַראַקטעריזירן אַ ברייטע קייט פון ווייכע מאַטעריאַלן, אָבער פילע מעטאָדן ליידן נאָך פון ערנסטע חסרונות וואָס באַגרענעצן זייער נוצן8,9,10,11,12,13. דער מאַנגל פון ספּעציאַליזירטע טעסט מעטאָדן וואָס קענען אַקיעראַטלי און פאַרלעסלעך כאַראַקטעריזירן די מעכאנישע אייגנשאפטן פון סופּערווייכע מאַטעריאַלן און ייבערפלאַך לייַערס באַגרענעצט זייער נוצן אין פֿאַרשידענע אַפּליקאַציעס.
אין אונדזער פריערדיקער ארבעט, האבן מיר פארגעשטעלט די לעהפילקאן א (CL) קאנטאקט לינז, א ווייכע העטעראגענע מאטעריאל מיט אלע אולטרא-ווייכע אייבערפלאך אייגנשאפטן וואס שטאמען פון פאטענציעל ביאמימעטישע דיזיינס אינספירירט דורך דער אייבערפלאך פון דער קארנעא פון אויג. דאס ביאמאטעריאל איז אנטוויקלט געווארן דורך אריינפלאנצן א צווייג-פארצווייגטע, קראָס-געבונדענע פאלימער שיכט פון פאלי(2-מעטאקרילאילאקסיעטהילפאספארילקאלין (MPC)) (PMPC) אויף א סיליקאן הידראגעל (SiHy) 15 וואס איז דיזיינט פאר מעדיצינישע דעווייסעס באזירט אויף. דאס אריינפלאנצן פראצעס שאפט א שיכט אויף דער אייבערפלאך וואס באשטייט פון א זייער ווייכע און העכסט עלאסטישע צווייג-פארצווייגטע פאלימערישע בארשט סטרוקטור. אונדזער פריערדיקע ארבעט האט באשטעטיקט אז די ביאמימעטישע סטרוקטור פון לעהפילקאן א CL גיט העכערע אייבערפלאך אייגנשאפטן ווי פארבעסערטע נאַס מאכן און פארפוילן פארמיידונג, פארגרעסערטע לובריקאציע, און פארקלענערטע צעל און באקטעריעלע אדכעזיע 15,16. דערצו, די נוצן און אנטוויקלונג פון דעם ביאמימעטישן מאטעריאל סאגדזשעסטירט אויך ווייטערדיגע אויסברייטונג צו אנדערע ביאמאדיקע דעווייסעס. דעריבער, איז קריטיש צו כאַראַקטעריזירן די ייבערפלאַך אייגנשאַפטן פון דעם אולטראַ-ווייכן מאַטעריאַל און פֿאַרשטיין זיין מעכאַנישע ינטעראַקציע מיטן אויג כּדי צו שאַפֿן אַ פולשטענדיק וויסן באַזע צו שטיצן צוקונפֿטיקע אַנטוויקלונגען און אַפּליקאַציעס. רובֿ קאמערציעל בנימצא SiHy קאָנטאַקט לענסעס זענען צוזאַמענגעשטעלט פון אַ כאָומאַדזשיניאַס געמיש פון הידראָפיליק און הידראָפאָביק פּאָלימערן וואָס פאָרעם אַ מונדיר מאַטעריאַל סטרוקטור17. עטלעכע שטודיעס זענען דורכגעפירט געוואָרן צו אויספאָרשן זייערע מעכאַנישע אייגנשאַפטן ניצן טראַדיציאָנעלע קאַמפּרעשאַן, טענסאַל און מיקראָינדענטיישאַן טעסט מעטהאָדס18,19,20,21. אָבער, דער ראָמאַן ביאָמימעטיק פּלאַן פון לעהפילקאָן A CL מאכט עס אַ יינציק העטעראָגענע מאַטעריאַל אין וועלכן די מעכאַנישע אייגנשאַפטן פון די צווייַגיק פּאָלימער באַרשט סטראַקטשערז אַנדערש באַדייטנד פון יענע פון ​​די SiHy באַזע סאַבסטראַט. דעריבער, איז עס זייער שווער צו אַקיעראַטלי קוואַנטיפיצירן די אייגנשאַפטן ניצן קאַנווענשאַנאַל און ינדענטיישאַן מעטהאָדס. א פּראַמאַסינג מעטאָד ניצט די נאַנאָינדענטיישאַן טעסט מעטאָד ימפּלאַמענטאַד אין אַטאָמיש קראַפט מיקראָסקאָפּי (AFM), אַ מעטאָד וואָס איז געניצט צו באַשטימען די מעכאַנישע אייגנשאַפטן פון ווייך וויסקאָעלאַסטיק מאַטעריאַלס אַזאַ ווי ביאָלאָגיש סעלז און געוועבן, ווי געזונט ווי ווייך פּאָלימערן22,23,24,25. ,26,27,28,29,30. אין AFM נאַנאָאינדענטאַציע, ווערן די יסודות פון נאַנאָאינדענטאַציע טעסטינג קאַמביינד מיט די לעצטע אַדוואַנסאַז אין AFM טעכנאָלאָגיע צו צושטעלן געוואקסן מעסטונג סענסיטיוויטי און טעסטינג פון אַ ברייט קייט פון ינכעראַנטלי סופּערווייך מאַטעריאַלס31,32,33,34,35,36. אין דערצו, די טעכנאָלאָגיע אָפפערס אנדערע וויכטיק אַדוואַנידזשיז דורך די נוצן פון פאַרשידענע געאָמעטריעס, ינדענטער און פּראָבע און די מעגלעכקייט פון טעסטינג אין פאַרשידענע פליסיק מעדיע.
AFM נאַנאָאינדענטאַציע קען באַדינגט צעטיילט ווערן אין דריי הויפּט קאָמפּאָנענטן: (1) עקוויפּמענט (סענסאָרן, דעטעקטאָרן, פּראָבעס, אאז"ו ו); (2) מעסטונג פּאַראַמעטערס (אַזאַ ווי קראַפט, דיספּלייסמאַנט, גיכקייט, ראַמפּע גרייס, אאז"ו ו); (3) דאַטן פּראַסעסינג (באַזעליין קערעקשאַן, ריר פונקט עסטימאַציע, דאַטן פיטינג, מאָדעלינג, אאז"ו ו). א באַטייטיק פּראָבלעם מיט דעם מעטאָד איז אַז עטלעכע שטודיעס אין דער ליטעראַטור ניצן AFM נאַנאָאינדענטאַציע באַריכטן זייער אַנדערע קוואַנטיטאַטיווע רעזולטאַטן פֿאַר די זעלבע מוסטער/צעל/מאַטעריאַל טיפּ37,38,39,40,41. למשל, לעקאַ עט על. דער השפּעה פון AFM פּראָבע דזשיאַמעטרי אויף די געמאסטענע יונג ס מאָדולוס פון מוסטערן פון מעכאַניש כאָומאַדזשיניאַס הידראָגעל און העטעראָגענע סעלז איז געווען געלערנט און קאַמפּערד. זיי באַריכטן אַז מאָדולוס ווערטן זענען העכסט אָפענגיק אויף קאַנטילעווער סעלעקציע און שפּיץ פאָרעם, מיט די העכסטע ווערט פֿאַר אַ פּיראַמיד-שייפּט פּראָבע און די לאָואַסט ווערט פון 42 פֿאַר אַ ספעריש פּראָבע. סימילאַרלי, סעלהובער-ונקעל עט על. עס איז געוויזן געוואָרן ווי די אינדענטער גיכקייט, אינדענטער גרייס און גרעב פון פּאָליאַקרילאַמיד (PAAM) מוסטערן אַפעקטירן דעם יאַנג'ס מאָדולוס געמאָסטן דורך ACM43 נאַנאָינדענטאַציע. נאָך אַ קאָמפּליקירנדיקער פאַקטאָר איז דער מאַנגל פון סטאַנדאַרט גאָר נידעריק מאָדולוס טעסט מאַטעריאַלן און פרייע טעסט פּראָצעדורן. דאָס מאַכט עס זייער שווער צו באַקומען פּינקטלעכע רעזולטאַטן מיט בטחון. אָבער, די מעטאָדע איז זייער נוצלעך פֿאַר רעלאַטיווע מעסטונגען און פאַרגלייַכנדיקע עוואַלואַציעס צווישן ענלעכע מוסטער טיפּן, למשל ניצן AFM נאַנאָינדענטאַציע צו אונטערשיידן נאָרמאַלע צעלן פון ראַק צעלן 44, 45.
ווען מען טעסט ווייכע מאַטעריאַלן מיט AFM נאַנאָאינדענטאַציע, איז אַן אַלגעמיינע כלל צו נוצן אַ פּראָבע מיט אַ נידעריקן פֿעדער קאָנסטאַנט (k) וואָס פּאַסט ענג צום מוסטער מאָדולוס און אַ האַלב-קוגלדיקן/קייַלעכדיקן שפּיץ, אַזוי אַז דער ערשטער פּראָבע זאָל נישט דורכשטעכן די מוסטער ייבערפֿלאַכן ביים ערשטן קאָנטאַקט מיט ווייכע מאַטעריאַלן. עס איז אויך וויכטיק אַז דער אָפּלייגונג סיגנאַל וואָס ווערט גענערירט דורך דער פּראָבע זאָל זיין שטאַרק גענוג צו ווערן דעטעקטירט דורך דעם לאַזער דעטעקטאָר סיסטעם 24,34,46,47. אין פֿאַל פֿון אולטראַ-ווייכע העטעראָגענע צעלן, געוועבן און געלס, איז אַן אַנדערע אַרויסרוף צו איבערקומען די קלעפּיקע קראַפֿט צווישן דער פּראָבע און דער מוסטער ייבערפֿלאַך צו זיכער מאַכן רעפּראָדוצירבארע און פֿאַרלעסלעכע מעסטונגען 48,49,50. ביז לעצטנס, האָט זיך רובֿ אַרבעט אויף AFM נאַנאָאינדענטאַציע פֿאָקוסירט אויף דער שטודיע פֿון דעם מעכאַנישן נאַטור פֿון ביאָלאָגישע צעלן, געוועבן, געלס, הידראָגעלס און ביאָמאָלעקולן מיט רעלאַטיוו גרויסע קייַלעכדיקע פּראָבעס, וואָס ווערן אָפֿט באַצייכנט ווי קאָלאָידאַלע פּראָבעס (CPs). , 47, 51, 52, 53, 54, 55. די שפּיצן האָבן אַ ראַדיוס פון 1 ביז 50 מיקראָמעטער און זענען געוויינטלעך געמאַכט פון באָראָסיליקאַט גלאָז, פּאָלימעטיל מעטאַקרילאַט (PMMA), פּאָליסטירען (PS), סיליקאָן דייאַקסייד (SiO2) און דימענט-ווי קאַרבאָן (DLC). כאָטש CP-AFM נאַנאָינדענטאַציע איז אָפט די ערשטע ברירה פֿאַר ווייך מוסטער כאַראַקטעריזאַציע, עס האט זייַן אייגענע פּראָבלעמען און לימיטיישאַנז. די נוצן פון גרויס, מיקראָן-גרייס ספעריש שפּיצן פאַרגרעסערט די גאַנץ קאָנטאַקט שטח פון די שפּיץ מיט די מוסטער און רעזולטאַטן אין אַ באַטייטיק אָנווער פון ספּיישאַל האַכלאָטע. פֿאַר ווייך, ניט-האָמאָגענע ספּעסאַמאַנז, ווו די מעכאַנישע פּראָפּערטיעס פון היגע עלעמענטן קען אַנדערש באַטייטיק פון די דורכשניטלעך איבער אַ ברייטער שטח, CP ינדענטאַציע קענען באַהאַלטן קיין ניט-האָמאָגענעיטי אין פּראָפּערטיעס אויף אַ היגע וואָג 52. קאָלאָידאַל פּראָובז זענען טיפּיקלי געמאכט דורך אַטאַטשט מיקראָן-גרייס קאָלאָידאַל ספערעס צו שפּיץלעס קאַנטילעווערז ניצן עפּאָקסי קלעפּשטאָפן. דער פאבריקאציע פראצעס אליין איז פול מיט אסאך פראבלעמען און קען פירן צו אומקאנסיסטענסיעס אין דעם פראבע קאליבראציע פראצעס. דערצו, די גרייס און מאסע פון ​​קאלאידאלע פארטיקלען האבן א דירעקטן איינפלוס אויף די הויפט קאליבראציע פאראמעטערס פון די קאנטילעווער, ווי למשל רעזאנאנט פרעקווענץ, פרילינג שטייפקייט, און דעפלעקציע סענסיטיוויטי56,57,58. אזוי, געוויינלעך גענוצטע מעטאדן פאר קאנווענציאנעלע AFM פראבעס, ווי למשל טעמפעראטור קאליבראציע, קענען נישט צושטעלן א גענויע קאליבראציע פאר CP, און אנדערע מעטאדן קענען זיין פארלאנגט צו דורכפירן די קארעקציעס57, 59, 60, 61. טיפישע CP אינדענטאציע עקספערימענטן ניצן גרויסע דעוויאציעס קאנטילעווער צו שטודירן די אייגנשאפטן פון ווייכע סעמפאלס, וואס שאפט נאך א פראבלעם ווען מען קאליברירט דעם נישט-לינעארן אויפפירונג פון די קאנטילעווער ביי רעלאטיוו גרויסע דעוויאציעס62,63,64. מאדערנע קאלאידאלע פראבע אינדענטאציע מעטאדן נעמען געווענליך אין באטראכט די געאמעטריע פון ​​די קאנטילעווער גענוצט צו קאליברירן די פראבע, אבער איגנארירן דעם איינפלוס פון קאלאידאלע פארטיקלען, וואס שאפט נאך אומזיכערהייט אין די גענויקייט פון די מעטאד38,61. אזוי אויך, עלאַסטישע מאָדולן אויסגערעכנט דורך קאָנטאַקט מאָדעל פיטינג זענען גלייך אָפּהענגיק פון דער געאָמעטריע פון ​​דער אינדענטאַציע פּראָבע, און אַן אומרעכט צווישן די שפּיץ און מוסטער ייבערפלאַך קעראַקטעריסטיקס קען פירן צו אומפּינקטלעכקייטן 27, 65, 66, 67, 68. עטלעכע לעצטע אַרבעט פון ספּענסער עט על. די פאַקטאָרן וואָס זאָלן גענומען ווערן אין חשבון ווען מען כאַראַקטעריזירט ווייכע פּאָלימער באַרשטן ניצן די CP-AFM נאַנאָאינדענטאַציע מעטאָד זענען כיילייטיד. זיי האָבן געמאלדן אַז די ריטענשאַן פון אַ וויסקאָז פליסיק אין פּאָלימער באַרשטן ווי אַ פונקציע פון ​​גיכקייט רעזולטאַטן אין אַ פאַרגרעסערונג אין קאָפּ לאָודינג און דעריבער פאַרשידענע מעסטונגען פון גיכקייט אָפּהענגיק פּראָפּערטיעס 30,69,70,71.
אין דעם שטודיע, האבן מיר כאראקטעריזירט דעם אויבערפלאך מאדולוס פון דעם אולטרא-ווייכן הויך-עלאסטישן מאטעריאל לעהפילקאן א קל ניצנדיג א מאדיפיצירטע AFM נאנאאינדענטאציע מעטאד. געגעבן די אייגנשאפטן און נייע סטרוקטור פון דעם מאטעריאל, איז דער סענסיטיוויטי ראיאן פון דעם טראדיציאנעלן אינדענטאציע מעטאד קלאר נישט גענוג צו כאראקטעריזירן דעם מאדולוס פון דעם גאר ווייכן מאטעריאל, ממילא איז נויטיג צו ניצן אן AFM נאנאאינדענטאציע מעטאד מיט העכערער סענסיטיוויטי און נידעריגערער סענסיטיוויטי לעוועל. נאכדעם וואס מיר האבן איבערגעקוקט די חסרונות און פראבלעמען פון עקזיסטירנדע קאלאידאלע AFM פראבע נאנאאינדענטאציע טעכניקעס, ווייזן מיר פארוואס מיר האבן אויסגעקליבן א קלענערע, ספעציעל-געמאכטע AFM פראבע צו עלימינירן סענסיטיוויטי, הינטערגרונט גערויש, פונקט-פונקט קאנטאקט, מעסטן שנעלקייט מאדולוס פון ווייכע העטעראגענע מאטעריאלן ווי למשל פליסיק-ריטענשאן אפהענגיקייט, און גענויע קוואנטיפיקאציע. אין דערצו, זענען מיר געווען ביכולת צו גענוי מעסטן די פארעם און דימענסיעס פון דער אינדענטאציע שפיץ, דערלויבנדיג אונז צו ניצן דעם קאנוס-ספערע פאסיג מאדעל צו באשטימען דעם מאדולוס פון עלאסטיסיטי אן אפשאצן דעם קאנטאקט שטח פון דער שפיץ מיטן מאטעריאל. די צוויי אימפליציטע אנווייזונגען וואס ווערן קוואנטיפיקירט אין דעם ארבעט זענען די פולשטענדיג עלאסטיש מאטעריאל אייגנשאפטן און דער אינדענטאציע טיפקייט-אומאפהענגיקער מאדולוס. ניצנדיק דעם מעטאָד, האָבן מיר ערשט געטעסט אולטראַ-ווייכע סטאַנדאַרדן מיט אַ באַקאַנטן מאָדולוס צו קוואַנטיפיצירן דעם מעטאָד, און דערנאָך גענוצט דעם מעטאָד צו כאַראַקטעריזירן די ייבערפלאַכן פון צוויי פֿאַרשידענע קאָנטאַקט לינז מאַטעריאַלן. דעם מעטאָד פון כאַראַקטעריזירן AFM נאַנאָינדענטיישאַן ייבערפלאַכן מיט געוואקסענער סענסיטיוויטי ווערט ערוואַרטעט צו זיין אָנווענדלעך צו אַ ברייט קייט פון ביאָמימעטישע העטעראָגענע אולטראַווייכע מאַטעריאַלן מיט פּאָטענציעל נוצן אין מעדיצינישע דעוויסעס און ביאָמעדיצינישע אַפּלאַקיישאַנז.
לעהפילקאן א קאנטאקט לענסעס (אלקאן, פארט ווארט, טעקסאס, USA) און זייערע סיליקאן הידראגעל סובסטראטן זענען אויסגעקליבן געווארן פאר נאנאינדענטאציע עקספערימענטן. א ספעציעל דיזיינטע לענס בארג איז גענוצט געווארן אין דעם עקספערימענט. צו אינסטאלירן די לענס פאר טעסטן, איז זי פארזיכטיק געשטעלט געווארן אויפן קופאל-פארעמען שטאנד, זיכער מאכנדיג אז קיין לופט בלאזן זאלן נישט אריינגיין, און דערנאך פיקסירט מיט די ברעגן. א לאך אין דער פיקסטשער אין דער שפיץ פונעם לענס האלטער גיט צוטריט צום אפטישן צענטער פון דער לענס פאר נאנאינדענטאציע עקספערימענטן בשעת מען האלט די פליסיקייט אין פלאץ. דאס האלט די לענסעס פולשטענדיג כיידרירט. 500 μl פון קאנטאקט לענס פארפאקונג לייזונג איז גענוצט געווארן אלס א טעסט לייזונג. צו וועריפיצירן די קוואנטיטאטיווע רעזולטאטן, זענען קאמערציעל צוטריטלעכע נישט-אקטיוויירטע פאליאקרילאמיד (PAAM) הידראגעלס צוגעגרייט געווארן פון א פאליאקרילאמיד-קא-מעטהילען-ביסאקרילאמיד קאמפאזיציע (100 מם פּעטריסאפט פּעטרי שיסלען, מאַטריגען, אירוויין, CA, USA), א באקאנטער עלאַסטישער מאָדולוס פון 1 kPa. ניצט 4-5 טראָפּנס (אומגעפער 125 µl) פון פאָספֿאַט באַפֿערד סאַלין (PBS פֿון Corning Life Sciences, Tewkesbury, MA, USA) און 1 טראָפּן פון OPTI-FREE Puremoist קאָנטאַקט לינז לייזונג (Alcon, Vaud, TX, USA). ) בײַם AFM הידראָגעל-פּראָבע אינטערפֿייס.
מוסטערן פון לעהפילקאן א CL און SiHy סאַבסטראַטן זענען וויזואַליזירט געוואָרן מיט אַ FEI קוואַנטאַ 250 פעלד עמיסיע סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ (FEG SEM) סיסטעם אויסגעשטאַט מיט אַ סקאַנינג טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ (STEM) דעטעקטאָר. צו צוגרייטן די מוסטערן, זענען די לענסעס ערשט געוואַשן געוואָרן מיט וואַסער און געשניטן אין פּיראָג-פאָרמיקע קיילז. צו דערגרייכן אַ דיפערענציעלן קאָנטראַסט צווישן די הידראָפילישע און הידראָפאָבישע קאָמפּאָנענטן פון די מוסטערן, איז אַ 0.10% סטאַביליזירטע לייזונג פון RuO4 געניצט געוואָרן ווי אַ פאַרב, אין וועלכער די מוסטערן זענען געווען איינגעטובלט פֿאַר 30 מינוט. די לעהפילקאן א CL RuO4 פֿאַרבונג איז וויכטיק ניט נאָר צו דערגרייכן פֿאַרבעסערטן דיפערענציעלן קאָנטראַסט, נאָר אויך העלפֿט צו באַוואָרענען די סטרוקטור פון די צווייַגיקע פּאָלימער באַרשטן אין זייער אָריגינעלער פֿאָרעם, וועלכע זענען דעמאָלט קענטיק אויף STEM בילדער. זיי זענען דעמאָלט געוואַשן און דעכיידרירט געוואָרן אין אַ סעריע פון ​​עטאַנאָל/וואַסער געמישן מיט וואַקסנדיקער עטאַנאָל קאָנצענטראַציע. די מוסטערן זענען דעמאָלט געגאָסן געוואָרן מיט EMBed 812/אַראַלדייט עפּאָקסי, וואָס האָט אויסגעהאַרטעט איבער נאַכט ביי 70°C. מוסטער בלאקס באקומען דורך רעזין פאלימעריזאציע זענען געשניטן געווארן מיט אן אולטראמיקראטאם, און די רעזולטירנדע דינע סעקציעס זענען וויזואליזירט געווארן מיט א STEM דעטעקטאָר אין נידעריגן וואקיום מאָדע ביי אן אַקסעלערירנדיקן וואָולטידזש פון 30 קילאָוואָל. די זעלבע SEM סיסטעם איז גענוצט געווארן פאר דעטאלירטע כאראקטעריזאציע פון ​​די PFQNM-LC-A-CAL AFM פּראָבע (ברוקער נאַנאָ, סאַנטאַ באַרבאַראַ, קאַליפאָרניע, USA). SEM בילדער פון די AFM פּראָבע זענען באקומען אין א טיפּישן הויך וואקיום מאָדע מיט אן אַקסעלערירנדיקן וואָולטידזש פון 30 קילאָוואָל. באַקומען בילדער ביי פאַרשידענע ווינקלען און מאַגניפיקאַטיאָנס צו רעקאָרדירן אַלע די פרטים פון די פאָרעם און גרייס פון די AFM פּראָבע שפּיץ. אַלע שפּיץ דימענסיעס פון אינטערעס אין די בילדער זענען געמאסטן דידזשאַטאַלי.
א דימענשאַן פאַסטסקען ביאָ איקאָן אַטאָמישער קראַפט מיקראָסקאָפּ (ברוקער נאַנאָ, סאַנטאַ באַרבאַראַ, קאַליפאָרניע, USA) מיט "פּיקפאָרס QNM אין פליסיק" מאָדע איז געניצט געוואָרן צו וויזואַליזירן און נאַנאָאינדענטירן לעהפילקאָן A CL, SiHy סאַבסטראַט, און PAAm הידראָגעל מוסטערן. פֿאַר בילדגעבונג עקספּערימענטן, איז אַ PEAKFORCE-HIRS-FA פּראָבע (ברוקער) מיט אַ נאָמינאַלן שפּיץ ראַדיוס פון 1 נאַנאָמעטער געניצט געוואָרן צו כאַפּן הויך-רעזאָלוציע בילדער פון דעם מוסטער מיט אַ סקען קורס פון 0.50 הערץ. אַלע בילדער זענען גענומען געוואָרן אין וואַסעריקער לייזונג.
AFM נאַנאָאינדענטאַציע עקספּערימענטן זענען דורכגעפירט געוואָרן מיט אַ PFQNM-LC-A-CAL פּראָבע (Bruker). די AFM פּראָבע האט אַ סיליקאָן שפּיץ אויף אַ ניטריד קאַנטילעווער 345 נם דיק, 54 מיקראָמעטער לאַנג און 4.5 מיקראָמעטער ברייט מיט אַ רעזאָנאַנט אָפטקייט פון 45 kHz. עס איז ספּאַסיפיקלי דיזיינד צו כאַראַקטעריזירן און דורכפירן קוואַנטיטאַטיווע נאַנאָמעכאַנישע מעסטונגען אויף ווייכע ביאָלאָגישע מוסטערן. די סענסאָרן זענען ינדיווידזשואַלי קאַליברירט אין דער פאַבריק מיט פאַר-קאַליברירט פרילינג סעטטינגס. די פרילינג קאָנסטאַנטן פון די פּראָבעס געניצט אין דעם לערנען זענען געווען אין די קייט פון 0.05–0.1 N/m. צו אַקיעראַטלי באַשטימען די פאָרעם און גרייס פון די שפּיץ, די פּראָבע איז געווען קעראַקטעריזירט אין דעטאַל ניצן SEM. אויף פיג. פיגור 1a ווייזט אַ הויך רעזאָלוציע, נידעריק מאַגניפיקאַטיאָן סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָגראַף פון די PFQNM-LC-A-CAL פּראָבע, פּראַוויידינג אַ כאָליסטיק מיינונג פון די פּראָבע פּלאַן. אויף פיג. 1b ווייזט אַ פאַרגרעסערט מיינונג פון די שפּיץ פון די פּראָבע שפּיץ, פּראַוויידינג אינפֿאָרמאַציע וועגן די פאָרעם און גרייס פון די שפּיץ. ביים עקסטרעמען עק, איז די נאָדל אַ האַלבקוגל מיט אַ דיאַמעטער פֿון בערך 140 נאַנאָמעטער (פֿיג. 1c). אונטער דעם, ווערט די שפּיץ קאָנישער אין אַ קאָנישע פֿאָרעם, און דערגרייכט אַ געמאָסטענע לענג פֿון בערך 500 נאַנאָמעטער. אַרויס פֿון דער קאָנישער געגנט, איז די שפּיץ צילינדריש און ענדיגט זיך מיט אַ גאַנצער לענג פֿון 1.18 מיקראָמעטער. דאָס איז דער הויפּט פֿונקציאָנעלער טייל פֿון דער פּראָבע שפּיץ. דערצו, איז אויך געניצט געוואָרן אַ גרויסע ספֿערישע פּאָליסטירען (PS) פּראָבע (נאָוואַסקאַן טעכנאָלאָגיעס, ינק., בון, אייאָוואַ, USA) מיט אַ דיאַמעטער פֿון 45 מיקראָמעטער און אַ פֿעדער קאָנסטאַנט פֿון 2 N/m פֿאַר טעסטינג ווי אַ קאָלאָידאַלע פּראָבע, מיט אַ PFQNM-LC-A-CAL 140 נאַנאָמעטער פּראָבע פֿאַר פֿאַרגלייַך.
עס איז געמאלדן געוואָרן אַז פליסיקייט קען ווערן פֿאַרשפּאַרט צווישן דעם AFM פּראָבע און דעם פּאָלימער באַרשט סטרוקטור בעת נאַנאָאינדענטאַציע, וואָס וועט אויסאיבן אַן אויפֿווערטס קראַפט אויף דעם AFM פּראָבע איידער עס טאַקע רירט די ייבערפֿלאַך69. דער וויסקאָזער עקסטרוזיע עפֿעקט צוליב פליסיק ריטענשאַן קען ענדערן דעם אויסזעענדיקן קאָנטאַקט פּונקט, דערמיט אַפֿעקטירנדיק ייבערפֿלאַך מאָדולוס מעסטונגען. כּדי צו שטודירן דעם עפֿעקט פֿון פּראָבע דזשיאַמעטרי און אינדענטאַציע גיכקייט אויף פליסיק ריטענשאַן, זענען אינדענטאַציע קראַפט קורוועס געצייכנט געוואָרן פֿאַר לעהפֿילקאָן A CL מוסטערן מיט אַ 140 נם דיאַמעטער פּראָבע ביי קאָנסטאַנטע פֿאַרשייבונג ראַטעס פֿון 1 µm/s און 2 µm/s. פּראָבע דיאַמעטער 45 µm, פֿיקסירטע קראַפט סעטינג 6 nN דערגרייכט ביי 1 µm/s. עקספּערימענטן מיט אַ פּראָבע 140 נם אין דיאַמעטער זענען דורכגעפֿירט געוואָרן ביי אַן אינדענטאַציע גיכקייט פֿון 1 µm/s און אַ געשטעלטע קראַפט פֿון 300 pN, אויסגעקליבן צו שאַפֿן אַ קאָנטאַקט דרוק אין דעם פֿיזיאָלאָגישן קייט (1–8 kPa) פֿון דעם אויבערשטן אויגנליד. דרוק 72. ווייכע גרייטע מוסטערן פון PAA הידראָגעל מיט א דרוק פון 1 kPa זענען געטעסט געווארן פאר אן איינדריקונג קראפט פון 50 pN מיט א שנעלקייט פון 1 μm/s ניצנדיג א פראבע מיט א דיאמעטער פון 140 nm.
זינט די לענג פון דעם קאנישן טייל פון דער שפיץ פון דער PFQNM-LC-A-CAL פּראָבע איז בערך 500 נאַנאָמעטער, קען מען זיכער אננעמען אז די געאמעטריע פון ​​דער פּראָבע בעת דער אינדענטאַציע וועט בלייבן געטרייַ צו איר קאָנוס-פאָרעם. דערצו, ווערט אנגענומען אז די ייבערפלאַך פון דעם מאַטעריאַל אונטער טעסט וועט ווייַזן אַ ריווערסאַבאַל עלאַסטישע רעאַקציע, וואָס וועט אויך באַשטעטיקט ווערן אין די פאלגענדע סעקציעס. דעריבער, דעפּענדינג אויף דער פאָרעם און גרייס פון דער שפיץ, האָבן מיר אויסגעקליבן דעם קאָנוס-ספער פּאַסיק מאָדעל דעוועלאָפּעד דורך בריסקאָע, סעבאַסטיאַן און אַדאַמס, וואָס איז בנימצא אין דעם פאַרקויפער'ס ווייכווארג, צו פּראָצעסירן אונדזער AFM נאַנאָאינדענטאַציע עקספּערימענטן (NanoScope). סעפּאַראַציע דאַטן אַנאַליסיס ווייכווארג, ברוקער) 73. דער מאָדעל באַשרייבט די קראַפט-דיספּליימאַנט באַציִונג F(δ) פֿאַר אַ קאָנוס מיט אַ ספערישן שפּיץ דעפעקט. אויף פיג. פיגור 2 ווייזט די קאנטאקט געאמעטריע בעת דער אינטעראקציע פון ​​א שטייפן קאון מיט א ספערישן שפיץ, וואו R איז דער ראדיוס פון דער ספערישער שפיץ, a איז דער קאנטאקט ראדיוס, b איז דער קאנטאקט ראדיוס ביים עק פון דער ספערישער שפיץ, δ איז דער קאנטאקט ראדיוס. איינדריק טיפקייט, θ איז דער האלב-ווינקל פון דעם קאון. די SEM בילד פון דעם פראבע ווייזט קלאר אז די 140 נ"מ דיאמעטער ספערישע שפיץ פארשמעלצט זיך טאנגענציעל אין א קאון, ממילא דא איז b דעפינירט נאר דורך R, ד"ה b = R cos θ. די פארקויפער-געשטעלטע ווייכווארג גיט א קאון-ספער באציאונג צו רעכענען יונג'ס מאדולוס (E) ווערטן פון קראפט צעשיידונג דאטן אננעמענדיג a > b. באציאונג:
וואו F איז די איינדריקונג קראַפט, E איז יאַנג'ס מאָדולוס, ν איז פּואַסאָן'ס פאַרהעלטעניש. דער קאָנטאַקט ראַדיוס a קען געשאַצט ווערן מיט:
סכעמע פון ​​דער קאָנטאַקט געאָמעטריע פון ​​אַ שטרענגן קאָנוס מיט אַ ספערישער שפּיץ געדריקט אין דעם מאַטעריאַל פון אַ לעפילקאָן קאָנטאַקט לינז מיט אַ ייבערפלאַך שיכט פון צווייַגיקע פּאָלימער באַרשטן.
אויב a ≤ b, רעדוצירט זיך די באַציִונג צו דער גלייכונג פֿאַר אַ קאַנווענשאַנעלן ספֿערישן אינדענטאָר;
מיר גלויבן אז די אינטעראקציע פון ​​דער אינדענטירנדיקער פּראָבע מיט דער צווייגיקער סטרוקטור פון דער PMPC פּאָלימער באַרשט וועט פאַראורזאַכן דעם קאָנטאַקט ראַדיוס a צו זיין גרעסער ווי דער ספערישער קאָנטאַקט ראַדיוס b. דעריבער, פֿאַר אַלע קוואַנטיטאַטיווע מעסטונגען פון דעם עלאַסטישן מאָדולוס דורכגעפירט אין דעם שטודיע, האָבן מיר גענוצט די אָפּהענגיקייט באַקומען פֿאַר דעם פאַל a > b.
די אולטרא-ווייכע ביאָמימעטישע מאַטעריאַלן וואָס זענען שטודירט געוואָרן אין דעם לערנען זענען קאָמפּרעהענסיוולי געמאָלדן געוואָרן מיט סקאַנינג טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּיע (STEM) פון די מוסטער קראָס-סעקשאַן און אַטאָמישע קראַפט מיקראָסקאָפּיע (AFM) פון דער ייבערפלאַך. די דעטאַלירטע ייבערפלאַך כאַראַקטעריזאַציע איז דורכגעפירט געוואָרן ווי אַ פאַרלענגערונג פון אונדזער פריער פאַרעפֿנטלעכטע אַרבעט, אין וועלכער מיר האָבן באַשטימט אַז די דינאַמיש פאַרצווייגטע פּאָלימערישע באַרשט סטרוקטור פון די PMPC-מאָדיפיצירטע לעהפילקאָן A CL ייבערפלאַך האָט אויסגעוויזן ענלעכע מעכאַנישע אייגנשאַפטן צו נאַטירלעכע קאָרניאַל געוועב 14. פֿאַר דעם סיבה, מיר באַצייכענען קאָנטאַקט לינז ייבערפלאַך ווי ביאָמימעטישע מאַטעריאַלן 14. אויף פיג. 3a,b ווייַזן קראָס-סעקשאַנז פון פאַרצווייגטע PMPC פּאָלימער באַרשט סטרוקטורן אויף דער ייבערפלאַך פון אַ לעהפילקאָן A CL סאַבסטראַט און אַן אַנבאַהאַנדלטע SiHy סאַבסטראַט, ריספּעקטיוולי. די ייבערפלאַך פון ביידע מוסטערן זענען ווייטער אַנאַליזירט געוואָרן מיט הויך-רעזאָלוציע AFM בילדער, וואָס ווייטער באַשטעטיקט די רעזולטאַטן פון די STEM אַנאַליז (פיג. 3c, d). צוזאַמען גענומען, די בילדער געבן אַן אַפּראָקסימאַטיווע לענג פון די PMPC פאַרצווייגטע פּאָלימער באַרשט סטרוקטור ביי 300-400 נם, וואָס איז קריטיש פֿאַר ינטערפּרעטירן AFM נאַנאָינדענטיישאַן מעסטונגען. נאך א וויכטיגע באאבאכטונג ארויסגענומען פון די בילדער איז אז די אלגעמיינע אויבערפלאך סטרוקטור פון די CL ביאמימעטיק מאטעריאל איז מארפאָלאָגיש אנדערש פון יענער פון די SiHy סאַבסטראַט מאטעריאל. דער אונטערשייד אין זייער אויבערפלאך מארפאָלאָגיע קען ווערן קלאר בעת זייער מעכאנישער אינטעראקציע מיט די אינדענטינג AFM פּראָבע און דערנאך אין די געמאסטענע מאָדולוס ווערטן.
קראָס-סעקשאַנאַל STEM בילדער פון (א) לעהפילקאָן A CL און (ב) SiHy סאַבסטראַט. סקאַלע באַר, 500 נם. AFM בילדער פון דער ייבערפלאַך פון די לעהפילקאָן A CL סאַבסטראַט (ג) און די באַזע SiHy סאַבסטראַט (ד) (3 µm × 3 µm).
ביאָאינספּירירטע פּאָלימערן און פּאָלימער באַרשט סטרוקטורן זענען אינהערענט ווייך און זענען ברייט געלערנט און געניצט געוואָרן אין פֿאַרשידענע ביאָמעדיצינישע אַפּליקאַציעס 74,75,76,77. דעריבער, איז וויכטיק צו נוצן די AFM נאַנאָאינדענטאַציע מעטאָדע, וואָס קען גענוי און פאַרלעסלעך מעסטן זייערע מעכאַנישע אייגנשאַפטן. אָבער אין דער זעלבער צייט, די אייגנאַרטיקע אייגנשאַפטן פון די זייער ווייכע מאַטעריאַלן, אַזאַ ווי גאָר נידעריק עלאַסטיש מאָדולוס, הויך פליסיק אינהאַלט און הויך עלאַסטיסיטי, מאַכן עס אָפט שווער צו קלייַבן די ריכטיקע מאַטעריאַל, פאָרעם און גרייס פון די ינדענטינג פּראָבע. דאָס איז וויכטיק אַזוי אַז דער ינדענטער זאָל נישט דורכשטעכן די ווייכע ייבערפלאַך פון דער מוסטער, וואָס וואָלט פירן צו ערראָרס אין באַשטימען דעם קאָנטאַקט פּונקט מיט דער ייבערפלאַך און די קאָנטאַקט געגנט.
דערפֿאַר איז עס וויכטיק אַ ברייט פֿאַרשטאַנד פֿון דער מאָרפֿאָלאָגיע פֿון אולטראַ-ווייכע ביאָמימעטישע מאַטעריאַלן (לעהפֿילקאָן A CL). אינפֿאָרמאַציע וועגן דער גרייס און סטרוקטור פֿון די צווייַגיקע פּאָלימער באַרשטלעך באַקומען מיטן בילדגעבונג מעטאָד גיט די באַזע פֿאַר דער מעכאַנישער כאַראַקטעריזאַציע פֿון דער ייבערפֿלאַך מיט AFM נאַנאָאינדענטאַציע טעקניקס. אַנשטאָט מיקראָן-גרייס ספֿערישע קאָלאָידאַלע פּראָבעס, האָבן מיר אויסגעקליבן די PFQNM-LC-A-CAL סיליקאָן ניטריד פּראָבע (ברוקער) מיט אַ שפּיץ דיאַמעטער פֿון 140 נם, ספּעציעל דיזיינד פֿאַר קוואַנטיטאַטיווע מאַפּינג פֿון די מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן פֿון ביאָלאָגישע מוסטערן 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84. די באַגרינדונג פֿאַר ניצן רעלאַטיוו שאַרפֿע פּראָבעס קאַמפּערד צו קאַנווענשאַנעלע קאָלאָידאַלע פּראָבעס קען מען דערקלערן דורך די סטרוקטורעלע פֿעיִקייטן פֿון דעם מאַטעריאַל. ווען מען פארגלייכט די גרייס פון דער פּראָבע שפּיץ (~140 נאַנאָמעטער) מיט די צווייַגיקע פּאָלימער באַרשטלעך אויף דער ייבערפלאַך פון CL לעהפילקאָן A, געוויזן אין בילד 3a, קען מען אויספירן אַז די שפּיץ איז גרויס גענוג צו קומען אין דירעקטן קאָנטאַקט מיט די באַרשט סטרוקטורן, וואָס רעדוצירט די שאַנס אַז די שפּיץ זאָל דורכשטעכן זיי. צו אילוסטרירן דעם פונקט, אין בילד 4 איז אַ STEM בילד פון די לעהפילקאָן A CL און די אינדענטירנדיקע שפּיץ פון די AFM פּראָבע (געצייכנט לויט מאָסשטאַב).
סכעמאַטיש וואָס ווייַזט STEM בילד פון לעהפילקאָן A CL און אַן ACM אינדענטאַציע פּראָבע (געצייכנט לויט מאָסשטאַב).
דערצו, די שפּיץ גרייס פון 140 נאַנאָמעטער איז קליין גענוג צו ויסמיידן דעם ריזיקירן פון קיין פון די קלעפּיק יקסטרוזשאַן יפעקץ פריער געמאלדן פֿאַר פּאָלימער באַרשטן געשאפן דורך די CP-AFM נאַנאָינדענטיישאַן מעטאָד 69,71. מיר נעמען אָן אַז רעכט צו דער ספּעציעלער קאָנוס-ספעריקאַל פאָרעם און לעפיערעך קליין גרייס פון דעם AFM שפּיץ (פיגור 1), די נאַטור פון די קראַפט קורווע דזשענערייטאַד דורך לעהפילקאָן A CL נאַנאָינדענטיישאַן וועט נישט אָפענגען אויף די ינדענטיישאַן גיכקייַט אָדער די לאָודינג / אַנלאָודינג גיכקייַט. דעריבער, עס איז נישט אַפעקטאַד דורך פּאָראָעלאַסטיק יפעקץ. צו פּרובירן דעם כייפּאַטאַסאַס, לעהפילקאָן A CL סאַמפּאַלז זענען ינדענטעד אין אַ פאַרפעסטיקט מאַקסימום קראַפט ניצן אַ PFQNM-LC-A-CAL פּראָבע, אָבער אין צוויי פאַרשידענע וועלאָוסיטיעס, און די ריזאַלטינג טענסאַל און צוריקציען קראַפט קורוועס זענען געניצט צו פּלאַנעווען די קראַפט (nN) אין סעפּאַראַציע (µm) איז געוויזן אין פיגור 5a. עס איז קלאָר אַז די קראַפט קורוועס בעת לאָודינג און אַנלאָודינג אָוווערלאַפּן זיך גאָר, און עס איז נישטאָ קיין קלאָרע באַווייַזן אַז די קראַפט שער ביי נול אינדענטאַציע טיפקייט פאַרגרעסערט זיך מיט אינדענטאַציע גיכקייט אין דער פיגור, וואָס סאַגדזשעסט אַז די יחיד באַרשט עלעמענטן זענען קעראַקטעריזירט אָן אַ פּאָראָעלאַסטישן ווירקונג. אין קאַנטראַסט, פליסיק ריטענשאַן יפעקס (וויסקאָוס יקסטרוזשאַן און פּאָראָעלאַסטיסיטי יפעקס) זענען קלאָר פֿאַר די 45 µm דיאַמעטער AFM פּראָבע ביי דער זעלביקער אינדענטאַציע גיכקייט און זענען כיילייטיד דורך די היסטערעזיס צווישן די סטרעטש און ריטראַקט קורוועס, ווי געוויזן אין פיגור 5b. די רעזולטאַטן שטיצן די היפּאָטעזע און פֿאָרשלאָגן אַז 140 נם דיאַמעטער פּראָבעס זענען אַ גוטע ברירה פֿאַר קעראַקטעריזירן אַזאַ ווייך סערפאַסיז.
לעהפילקאן א CL איינדריקונג קראפט קורוועס ניצנדיק ACM; (א) ניצנדיק א פראבע מיט א דיאמעטער פון 140 נ"מ ביי צוויי לאודינג ראטעס, דעמאנסטרירנדיק די אפוועזנהייט פון א פאראעלאסטישן עפעקט בעת אייבערפלאך איינדריקונג; (ב) ניצנדיק פראבעס מיט א דיאמעטער פון 45 µm און 140 נ"מ. s ווייזן די עפעקטן פון וויסקאזן אויסדרוק און פאראעלאסטיסיטי פאר גרויסע פראבעס קאמפערד צו קלענערע פראבעס.
כדי צו כאַראַקטעריזירן אולטראַווייכע סערפאַסיז, ​​מוזן AFM נאַנאָינדענטיישאַן מעטאָדן האָבן די בעסטע פּראָבע צו שטודירן די אייגנשאַפטן פון דעם מאַטעריאַל אונטער שטודיעס. אין דערצו צו דער שפּיץ פאָרעם און גרייס, די סענסיטיוויטי פון די AFM דעטעקטאָר סיסטעם, סענסיטיוויטי צו שפּיץ דיפלעקשאַן אין די טעסט סביבה, און קאַנטילעווער סטיפנאַס שפּילן אַ וויכטיק ראָלע אין באַשטימען די אַקיעראַסי און פאַרלאָזלעכקייט פון נאַנאָינדענטיישאַן מעסטונגען. פֿאַר אונדזער AFM סיסטעם, די פּאָזיציע סענסיטיוו דעטעקטאָר (PSD) שיעור פון דעטעקשאַן איז בעערעך 0.5 mV און איז באזירט אויף די פאַר-קאַליברייטיד פרילינג קורס און די קאַלקיאַלייטיד פליסיק דיפלעקשאַן סענסיטיוויטי פון די PFQNM-LC-A-CAL פּראָבע, וואָס קאָראַספּאַנדז צו די טעאָרעטיש מאַסע סענסיטיוויטי. איז ווייניקער ווי 0.1 pN. דעריבער, דעם מעטאָד אַלאַוז די מעסטונג פון אַ מינימום ינדענטיישאַן קראַפט ≤ 0.1 pN אָן קיין פּעריפעראַל ראַש קאָמפּאָנענט. אָבער, עס איז כּמעט אוממעגלעך פֿאַר אַ AFM סיסטעם צו רעדוצירן פּעריפעראַל ראַש צו דעם מדרגה רעכט צו סיבות אַזאַ ווי מעטשאַניקאַל ווייבריישאַן און פליסיק דינאַמיק. די פאַקטאָרן באַגרענעצן די אַלגעמיינע סענסיטיוויטי פון די AFM נאַנאָאינדענטאַציע מעטאָדע און אויך רעזולטאַט אין אַ הינטערגרונט ראַש סיגנאַל פון בעערעך ≤ 10 pN. פֿאַר ייבערפלאַך כאַראַקטעריזאַציע, lehfilcon A CL און SiHy סאַבסטראַט סאַמפּאַלז זענען ינדענטעד אונטער גאָר כיידרייטאַד באדינגונגען ניצן אַ 140 נם פּראָבע פֿאַר SEM כאַראַקטעריזאַציע, און די ריזאַלטינג קראַפט קורוועס זענען סופּעראַמפּאָוזד צווישן קראַפט (pN) און דרוק. די סעפּאַראַציע פּלאַנעווען (µm) איז געוויזן אין פיגור 6a. קאַמפּערד צו די SiHy באַזע סאַבסטראַט, די lehfilcon A CL קראַפט קורווע קלאר ווייזט אַ טראַנזישאַנאַל פאַסע סטאַרטינג בייַ די פונט פון קאָנטאַקט מיט די פאָרקט פּאָלימער באַרשט און ענדיקט מיט אַ שאַרף ענדערונג אין שיפּוע מאַרקינג קאָנטאַקט פון די שפּיץ מיט די אַנדערלייינג מאַטעריאַל. דעם טראַנזישאַנאַל טייל פון די קראַפט קורווע כיילייץ די באמת עלאַסטיש נאַטור פון די צווייַגיק פּאָלימער באַרשט אויף די ייבערפלאַך, ווי עווידענסעד דורך די קאַמפּרעשאַן קורווע ענג נאָכפאָלגן די שפּאַנונג קורווע און די קאַנטראַסט אין מעכאַנישע פּראָפּערטיעס צווישן די באַרשט סטרוקטור און באַלקי SiHy מאַטעריאַל. ווען קאַמפּערד lefilcon. די צעשיידונג פון דער דורכשניטלעכער לענג פון א צווייגיקן פאלימער בירשט אין דעם STEM בילד פון דעם PCS (פיגור 3a) און זיין קראפט קורווע אויפן אבציסע אין פיגור 3a. 6a ווייזט אז די מעטאד איז ביכולת צו דעטעקטירן די שפיץ און דעם צווייגיקן פאלימער וואס דערגרייכט דעם גאר שפיץ פון דער ייבערפלאך. קאנטאקט צווישן בירשט סטרוקטורן. דערצו, א נאנטע איבערדעקונג פון די קראפט קורוועס ווייזט נישט קיין פליסיק-אפהאלטונג עפעקט. אין דעם פאל, איז בכלל נישטא קיין אדכעזיע צווישן דער נאדל און דער ייבערפלאך פון דעם מוסטער. די אויבערשטע סעקציעס פון די קראפט קורוועס פאר די צוויי מוסטערן איבערדעקן זיך, שפיגלנדיג אפ די ענלעכקייט פון די מעכאנישע אייגנשאפטן פון די סובסטראט מאטעריאלן.
(א) AFM נאַנאָאינדענטאַציע קראַפט קורוועס פֿאַר לעהפילקאָן A CL סאַבסטראַטן און SiHy סאַבסטראַטן, (ב) קראַפט קורוועס וואָס ווייַזן קאָנטאַקט פּונקט עסטימאַציע ניצן די הינטערגרונט ראַש שוועל מעטאָד.
כּדי צו שטודירן די פיינערע דעטאַלן פון דער קראַפט קורווע, ווערט די שפּאַנונג קורווע פון ​​דעם לעהפילקאָן א CL מוסטער איבערגעצייכנט אין פיג. 6ב מיט אַ מאַקסימום קראַפט פון 50 פּן צוזאמען די y-אַקס. די גראַפיק גיט וויכטיקע אינפֿאָרמאַציע וועגן דעם אָריגינעלן הינטערגרונט ראַש. דער ראַש איז אין דעם קייט פון ±10 פּן, וואָס ווערט גענוצט צו גענוי באַשטימען דעם קאָנטאַקט פּונקט און רעכענען די אינדענטאַציע טיפקייט. ווי באריכטעט אין דער ליטעראַטור, איז די אידענטיפֿיקאַציע פון ​​קאָנטאַקט פּונקטן קריטיש צו גענוי אָפּשאַצן מאַטעריאַל אייגנשאַפֿטן ווי מאָדולוס85. אַן צוגאַנג וואָס אַרייַנציעט אויטאָמאַטישע פּראַסעסינג פון קראַפט קורווע דאַטן האט געוויזן אַ פֿאַרבעסערט פּאַסיק צווישן דאַטן פּאַסיק און קוואַנטיטאַטיווע מעסטונגען פֿאַר ווייכע מאַטעריאַלן86. אין דעם אַרבעט, איז אונדזער ברירה פון קאָנטאַקט פּונקטן רעלאַטיוו פּשוט און אָביעקטיוו, אָבער עס האט זיינע לימיטאַציעס. אונדזער קאָנסערוואַטיווער צוגאַנג צו באַשטימען דעם קאָנטאַקט פּונקט קען רעזולטירן אין אַ ביסל אָוווערעסטימאַטעד מאָדולוס ווערטן פֿאַר קלענערע אינדענטאַציע טיפענישן (< 100 נאַנאָמעטער). די נוצן פון אַלגערידאַם-באַזירט טאָוטשפּוינט דעטעקציע און אויטאָמאַטישע דאַטן פּראַסעסינג קען זיין אַ פאָרזעצונג פון דעם אַרבעט אין דער צוקונפֿט צו ווייטער פֿאַרבעסערן אונדזער מעטאָד. אזוי, פאר אינטרינסישן הינטערגרונט ראַש אין דער סדר פון ±10 pN, דעפינירן מיר דעם קאָנטאַקט פונקט ווי דער ערשטער דאַטן פונקט אויף דער x-אַקס אין פיגור 6b מיט אַ ווערט פון ≥10 pN. דערנאָך, אין לויט מיט דעם ראַש שוועל פון 10 pN, מאַרקירט אַ ווערטיקאַלע ליניע אויף דער מדרגה פון ~0.27 µm דעם קאָנטאַקט פונקט מיט דער ייבערפלאַך, נאָכדעם גייט די אויסשטרעק קורווע ווייטער ביז דער סאַבסטראַט טרעפט די אינדענטאַציע טיפקייט פון ~270 nm. אינטערעסאַנט, באַזירט אויף דער גרייס פון די צווייַגיקע פּאָלימער באַרשט פֿעיִקייטן (300–400 nm) געמאָסטן מיט דער בילדגעבונג מעטאָדע, איז די אינדענטאַציע טיפקייט פון די CL לעהפילקאָן A מוסטער באמערקט מיט דער הינטערגרונט ראַש שוועל מעטאָדע בערך 270 nm, וואָס איז זייער נאָענט צו דער מעסטונג גרייס מיט STEM. די רעזולטאַטן באַשטעטיקן ווייטער די קאָמפּאַטיביליטי און אַפּליקאַביליטי פון דער פאָרעם און גרייס פון די AFM פּראָבע שפּיץ פֿאַר אינדענטאַציע פון ​​דעם זייער ווייך און העכסט עלאַסטיש צווייַגיקע פּאָלימער באַרשט סטרוקטור. די דאַטן גיט אויך שטאַרקע באַווייַזן צו שטיצן אונדזער מעטאָד פון ניצן הינטערגרונט ראַש ווי אַ שוועל פֿאַר פּינטפּוינטינג קאָנטאַקט פונקטן. אזוי, יעדע קוואַנטיטאַטיווע רעזולטאַטן באַקומען פון מאַטאַמאַטיקאַל מאָדעלינג און קראַפט קורווע פיטינג זאָל זיין לעפיערעך פּינטלעך.
קוואַנטיטאַטיווע מעסטונגען דורך AFM נאַנאָינדענטאַציע מעטאָדן זענען גאָר אָפענגיק אויף די מאַטעמאַטישע מאָדעלן געניצט פֿאַר דאַטן סעלעקציע און דערנאָך אַנאַליז. דעריבער, איז וויכטיק צו באַטראַכטן אַלע פאַקטאָרן שייך צו דער ברירה פון אינדענטער, מאַטעריאַל אייגנשאַפטן און די מעכאַניק פון זייער ינטעראַקציע איידער טשוזינג אַ באַזונדער מאָדעל. אין דעם פאַל, איז די שפּיץ דזשיאַמעטרי קערפאַלי קעראַקטעריזירט מיט SEM מיקראָגראַפס (פיגור 1), און באַזירט אויף די רעזולטאַטן, איז די 140 נם דיאַמעטער AFM נאַנאָינדענטינג פּראָבע מיט אַ שווערן קאָן און ספעריש שפּיץ דזשיאַמעטרי אַ גוטע ברירה פֿאַר קעראַקטעריזירן לעהפילקאָן A CL79 סאַמפּאַלז. נאָך אַ וויכטיקער פאַקטאָר וואָס דאַרף קערפאַלי עוואַלואַטעד ווערן איז די עלאַסטיסיטי פון די פּאָלימער מאַטעריאַל וואָס ווערט טעסטעד. כאָטש די ערשט דאַטן פון נאַנאָינדענטאַציע (פיג. 5אַ און 6אַ) קלאָר אויסלייגן די פֿעיִקייטן פון די אָוווערלאַפּינג פון די שפּאַנונג און קאַמפּרעשאַן קורוועס, ד"ה, די גאַנץ עלאַסטיש אָפּזוך פון די מאַטעריאַל, איז עס גאָר וויכטיק צו באַשטעטיקן די ריין עלאַסטיש נאַטור פון די קאָנטאַקטן. צו דעם צוועק, זענען צוויי נאכאנאנדע איינדריקונגען דורכגעפירט געווארן אין דער זעלבער לאקאציע אויף דער ייבערפלאך פון דעם לעהפילקאן א קל מוסטער מיט אן איינדריקונג ראטע פון ​​1 µm/s אונטער פולע הידראַטאַציע באדינגונגען. די רעזולטירנדיקע קראַפט קורווע דאַטן ווערן געוויזן אין פיג. 7 און, ווי ערוואַרטעט, זענען די יקספּאַנשאַן און קאַמפּרעסיע קורוועס פון די צוויי דרוקן כּמעט אידענטיש, וואָס אונטערשטרייכט די הויכע עלאַסטיסיטי פון דער צווייַגיקער פּאָלימער באַרשט סטרוקטור.
צוויי אינדענטאַציע קראַפט קורוועס אין דער זעלבער אָרט אויף דער ייבערפלאַך פון לעהפילקאָן A CL ווײַזן די אידעאַלע עלאַסטיסיטי פון דער לינז ייבערפלאַך.
באַזירט אויף אינפֿאָרמאַציע באַקומען פֿון SEM און STEM בילדער פֿון דער פּראָבע שפּיץ און לעהפֿילקאָן A CL ייבערפֿלאַך, בהתאמה, איז דער קאָן-ספֿערע מאָדעל אַ גלייַכגעוויכטיקע מאַטעמאַטישע רעפּרעזענטאַציע פֿון דער אינטעראַקציע צווישן דער AFM פּראָבע שפּיץ און דעם ווייכן פּאָלימער מאַטעריאַל וואָס ווערט געטעסט. דערצו, פֿאַר דעם קאָן-ספֿערע מאָדעל, די פֿונדאַמענטאַלע הנחות וועגן די עלאַסטישע אייגנשאַפֿטן פֿון דעם אײַנגעדריקטן מאַטעריאַל האַלטן זיך אָן פֿאַר דעם נײַעם ביאָמימעטישן מאַטעריאַל און ווערן גענוצט צו קוואַנטיפֿיצירן דעם עלאַסטישן מאָדולוס.
נאך אן אויספירלעכער אפשאצונג פון די AFM נאַנאָאינדענטאציע מעטאָדע און אירע קאָמפּאָנענטן, אַרייַנגערעכנט אינדענטאציע פּראָבע אייגנשאַפטן (פאָרעם, גרייס, און פרילינג שטייפקייט), סענסיטיוויטי (הינטערגרונט ראַש און קאָנטאַקט פונקט שאַצונג), און דאַטן פּאַסיק מאָדעלס (קוואַנטיטאַטיווע מאָדולוס מעסטונגען), איז די מעטאָדע געניצט געוואָרן צו כאַראַקטעריזירן קאמערציעל בנימצא אַלטראַ-ווייכע מוסטערן צו וועריפיצירן קוואַנטיטאַטיווע רעזולטאַטן. א קאמערציעלע פּאָליאַקרילאַמיד (PAAM) הידראָגעל מיט אַן עלאַסטישן מאָדולוס פון 1 kPa איז געטעסט געוואָרן אונטער כיידרייטאַד באדינגונגען מיט אַ 140 נם פּראָבע. פרטים פון מאָדול טעסטינג און קאַלקולאַציעס זענען צוגעשטעלט אין די סאַפּלעמענטאַרי אינפֿאָרמאַציע. די רעזולטאַטן האָבן געוויזן אַז די דורכשניטלעך מאָדולוס געמאָסטן איז געווען 0.92 kPa, און די %RSD און פּראָצענט (%) דיווייישאַן פון די באַקאַנטע מאָדולוס זענען געווען ווייניקער ווי 10%. די רעזולטאַטן באַשטעטיקן די אַקיעראַסי און רעפּראָדוסיביליטי פון די AFM נאַנאָאינדענטאציע מעטאָדע געניצט אין דעם אַרבעט צו מעסטן די מאָדולי פון אַלטראַווייכע מאַטעריאַלס. די ייבערפלאַכן פון די לעהפילקאָן A CL מוסטערן און די SiHy באַזע סאַבסטראַט זענען ווייטער כאַראַקטעריזירט ניצן די זעלבע AFM נאַנאָאינדענטאציע מעטאָדע צו שטודירן די אויסזעענדיקע קאָנטאַקט מאָדולוס פון די אַלטראַווייכע ייבערפלאַך ווי אַ פונקציע פון ​​אינדענטאציע טיפקייט. איינדריק-קראפט צעשיידונג קורוועס זענען גענערירט געווארן פאר דריי ספעצימענס פון יעדן טיפ (n = 3; איין איינדריקונג פער ספעצימענס) מיט א קראפט פון 300 pN, א שנעלקייט פון 1 µm/s, און פולע כיידראציע. די איינדריק-קראפט טיילן קורווע איז געווען אפראקסימירט מיט א קאנוס-ספערע מאדעל. כדי צו באקומען מאדולוס אפהענגיק פון איינדריק-טיפקייט, איז א 40 נ"מ ברייטער טייל פון דער קראפט קורווע געשטעלט געווארן ביי יעדן צוגאב פון 20 נ"מ אנפאנגענדיג פון דעם קאנטאקט פונקט, און געמאסטן ווערטן פון דעם מאדולוס ביי יעדן שריט פון דער קראפט קורווע. Spin Cy et al. א ענליכער צוגאנג איז גענוצט געווארן צו כאראקטעריזירן דעם מאדולוס גראדיענט פון פאלי(לאוריל מעטאקרילאט) (P12MA) פאלימער ברושעס מיט קאלאידאל AFM פראבע נאנאאינדענטאציע, און זיי זענען קאנסיסטענט מיט דאטן מיט דעם הערץ קאנטאקט מאדעל. דער צוגאנג גיט א פלאט פון אויסזעענדיקן קאנטאקט מאדולוס (kPa) קעגן איינדריק-טיפקייט (nm), ווי געוויזן אין פיגור 8, וואס אילוסטרירט דעם אויסזעענדיקן קאנטאקט מאדולוס/טיפקייט גראדיענט. דער אויסגערעכנטער עלאַסטישער מאָדולוס פון דעם CL לעהפילקאָן א מוסטער איז אין דעם קייט פון 2–3 kPa אין די אויבערשטע 100 נאַנאָמעטער פון דעם מוסטער, ווייטער פון וועלכן עס הייבט אָן צו וואַקסן מיט טיפקייט. פון דער אַנדערער זייט, ווען מען טעסט דעם SiHy באַזע סאַבסטראַט אָן אַ באַרשט-ווי פילם אויף דער ייבערפלאַך, איז די מאַקסימום אינדענטאַציע טיפקייט דערגרייכט ביי אַ קראַפט פון 300 pN ווייניקער ווי 50 נאַנאָמעטער, און דער מאָדולוס ווערט באַקומען פון די דאַטן איז וועגן 400 kPa, וואָס איז פאַרגלייַכלעך צו די ווערטן פון יאַנג'ס מאָדולוס פֿאַר גרויסע מאַטעריאַלן.
אויסזעענדיקער קאָנטאַקט מאָדולוס (kPa) קעגן ינדענטאַציע טיפקייט (nm) פֿאַר לעהפילקאָן A CL און SiHy סאַבסטראַטן ניצן AFM נאַנאָינדענטאַציע מעטאָד מיט קאָנוס-ספֿערע דזשיאַמעטרי צו מעסטן מאָדולוס.
די אויבערשטע ייבערפלאַך פון דער נייער ביאָמימעטישער צווייגיקער פּאָלימער באַרשט סטרוקטור ווייזט אַן עקסטרעם נידעריקן מאָדולוס פון עלאַסטיסיטי (2-3 kPa). דאָס וועט פּאַסן צום פריי-הענגענדיקן עק פון דעם געגאָפֿלטן פּאָלימער באַרשט ווי געוויזן אין דעם STEM בילד. כאָטש עס איז דאָ עטלעכע באַווייַזן פון אַ מאָדולוס גראַדיענט ביים אויסערן ברעג פון דעם CL, איז דער הויפּט הויך מאָדולוס סאַבסטראַט מער איינפלוסרייך. אָבער, די אויבערשטע 100 נאַנאָמעטער פון דער ייבערפלאַך איז אינערהאלב 20% פון דער גאַנצער לענג פון דעם צווייגיקן פּאָלימער באַרשט, אַזוי איז עס גלייַך צו אָננעמען אַז די געמאָסטענע ווערטן פון דעם מאָדולוס אין דעם אינדענטאַציע טיפקייט קייט זענען לעפיערעך פּינקטלעך און טאָן נישט שטאַרק אָפּהענגיק פון דעם ווירקונג פון דעם אונטערשטן אָביעקט.
צוליב דעם אייגנארטיגן ביאָמימעטישן פּלאַן פֿון לעהפֿילקאָן א קאָנטאַקט לענסעס, וואָס באַשטייען פֿון צווייגיקע PMPC פּאָלימער באַרשט סטרוקטורן וואָס זענען אײַנגעפֿלאַנצט אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון SiHy סאַבסטראַטן, איז עס זייער שווער צו פֿאַרלעסלעך כאַראַקטעריזירן די מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן פֿון זייערע ייבערפֿלאַך סטרוקטורן מיט טראַדיציאָנעלע מעסטונג מעטאָדן. דאָ פּרעזענטירן מיר אַן אַוואַנסירטע AFM נאַנאָאינדענטאַציע מעטאָד פֿאַר גענוי כאַראַקטעריזירן אולטראַ-ווייכע מאַטעריאַלן ווי לעפֿילקאָן א מיט הויכן וואַסער אינהאַלט און גאָר הויכן עלאַסטיסיטי. דער מעטאָד איז באַזירט אויף דער נוצן פֿון אַן AFM פּראָבע וועמענס שפּיץ גרייס און געאָמעטריע זענען קערפֿול אויסגעקליבן צו פּאַסן די סטרוקטורעלע דימענסיעס פֿון די אולטראַ-ווייכע ייבערפֿלאַך פֿעיִקייטן וואָס דאַרפֿן געדרוקט ווערן. די קאָמבינאַציע פֿון דימענסיעס צווישן פּראָבע און סטרוקטור גיט פֿאַרגרעסערטע סענסיטיוויטי, וואָס דערמעגלעכט אונדז צו מעסטן דעם נידעריקן מאָדולוס און אינהערענטע עלאַסטישע אייגנשאַפֿטן פֿון צווייגיקע פּאָלימער באַרשט עלעמענטן, נישט קוקנדיק אויף פּאָראָעלאַסטישע עפֿעקטן. די רעזולטאַטן האָבן געוויזן אַז די אייגנאַרטיקע צווייגיקע PMPC פּאָלימער באַרשטן וואָס זענען כאַראַקטעריסטיש פֿאַר דער לינז ייבערפֿלאַך האָבן געהאַט אַן גאָר נידעריקן עלאַסטישן מאָדולוס (ביז 2 kPa) און זייער הויכן עלאַסטיסיטי (כּמעט 100%) ווען געטעסט אין אַן וואַסעריקער סביבה. די רעזולטאַטן פון AFM נאַנאָאינדענטאַציע האָבן אונדז אויך דערלויבט צו כאַראַקטעריזירן דעם אויסזעענדיקן קאָנטאַקט מאָדולוס/טיפקייט גראַדיענט (30 kPa/200 נם) פון דער ביאָמימעטישער לינז ייבערפלאַך. דער גראַדיענט קען זיין רעכט צו דעם מאָדולוס חילוק צווישן די צווייַגיקע פּאָלימער באַרשטן און דעם SiHy סאַבסטראַט, אָדער די צווייַגיקע סטרוקטור/דענסיטי פון די פּאָלימער באַרשטן, אָדער אַ קאָמבינאַציע דערפון. אָבער, ווייטערדיקע טיפע שטודיעס זענען נויטיק צו גאָר פֿאַרשטיין די באַציִונג צווישן סטרוקטור און אייגנשאַפטן, ספּעציעל דעם ווירקונג פון באַרשט צווייַג אויף מעכאַנישע אייגנשאַפטן. ענלעכע מעסטונגען קענען העלפֿן כאַראַקטעריזירן די מעכאַנישע אייגנשאַפטן פון דער ייבערפלאַך פון אַנדערע אולטראַ-ווייכע מאַטעריאַלן און מעדיצינישע דעוויסעס.
דאטן-זאמלונגען וואס זענען גענערירט און/אדער אנאליזירט געווארן בעת ​​דער איצטיקער שטודיע זענען צו באקומען פון די ריספעקטיווע מחברים אויף א גלייכבארע פארלאנג.
ראַהמאַטי, מ., סילוואַ, עאַ, רעזעלאַנד, דזשעי, העיוואַרד, ק. און האַוגען, הדזש. ביאָלאָגישע רעאַקציעס צו פיזישע און כעמישע אייגנשאַפטן פון ייבערפלאַכן פון ביאָמאַטעריאַלן. כעמישע געזעלשאַפט. רעד. 49, 5178–5224 (2020).
טשען, עף-עם און ליו, קס. פֿאַרבעסערונג פֿון מענטש-דערייווד ביאָמאַטעריאַלן פֿאַר געוועב אינזשעניריע. פּראָגראַממינג. פּאָלימער. די וויסנשאַפֿט. 53, 86 (2016).
סאַדלער, ק. און אַנדערע. דיזיין, קלינישע אימפּלעמענטאַציע, און ימיון רעאַקציע פון ​​ביאָמאַטעריאַלן אין רעגענעראַטיוו מעדיצין. נאַציאָנאַל מאַט רעוו. 1, 16040 (2016).
Oliver WK און Farr GM א פֿאַרבעסערטע מעטאָדע פֿאַר באַשטימען כאַרדנאַס און עלאַסטיש מאָדולוס ניצן ינדענטיישאַן עקספּערימענטן מיט לאָוד און דיספּלייסמאַנט מעסטונגען. J. Alma mater. סטאָרידזש טאַנק. 7, 1564–1583 (2011).
וואַלי, ס.מ. היסטארישע אָריגינס פון אינדענטאַציע כאַרדנאַס טעסטינג. אַלמאַ מאַטער. די וויסנשאַפֿט. טעכנאָלאָגיעס. 28, 1028–1044 (2012).
ברויטמאן, ע. אינדענטאציע הארטקייט מעסטונגען אויף די מאקרא-, מיקרא-, און נאנא-סקייל: א קריטישע איבערבליק. שבט. רייט. 65, 1–18 (2017).
קויפמאן, דזש. די. און קלאַפּעריך, ס.מ. ייבערפלאַך דעטעקציע ערראָרס פירן צו מאָדולוס אָוווערעסטימאַציע אין נאַנאָינדענטיישאַן פון ווייכע מאַטעריאַלס. דזש. מעטשאַ. ביכייוויער. ביאָמעדיקאַל וויסנשאַפט. אַלמאַ מאַטער. 2, 312–317 (2009).
קאַרימזאַדע א., קאָלאָאָר ססר, אַיאַטאָלאַכי מ"ר, בושראָאַ אַ"ר און יאַהיאַ מ.יו. עוואַלואַציע פון ​​דער נאַנאָאינדענטאַציע מעטאָדע פֿאַר באַשטימען די מעכאַנישע קעראַקטעריסטיקס פון העטעראָגענע נאַנאָקאָמפּאָסיטעס ניצן עקספּערימענטאַלע און קאַמפּיוטיישאַנאַל מעטאָדן. די וויסנשאַפֿט. הויז 9, 15763 (2019).
ליו, ק., וואַן לענדינגהאַם, עם. אר., און אָוואַרט, ט. ס. מעכאַנישע כאַראַקטעריזאַציע פון ​​ווייכע וויסקאָעלאַסטישע געלס דורך ינדענטאַציע און אָפּטימיזאַציע-באַזירטע ינווערסע ענדלעכע עלעמענט אַנאַליז. דזש. מעטשאַ. ביכייוויער. ביאָמעדיקאַל וויסנשאַפט. אַלמאַ מאַטער. 2, 355–363 (2009).
ענדרוס דזש.וו., באָוען דזש. און טשאַנעלער ד. אָפּטימיזאַציע פון ​​וויסקאָעלאַסטיסיטי באַשטימונג ניצן קאָמפּאַטיבלע מעסטונג סיסטעמען. סאָפט מאַטער 9, 5581–5593 (2013).
בריסקאָע, ב.דזש., פיאָרי, ל. און פּעלילאָ, ע. נאַנאָאינדענטאַציע פון ​​פּאָלימערישע סערפאַסיז. דזש. פיזיק. ד. אַפּלי פֿאַר פיזיק. 31, 2395 (1998).
מיאיילאָוויטש AS, צין B., פאָרטונאַטאָ D. און וואַן ווליט KJ כאַראַקטעריזאַציע פון ​​וויסקאָעלאַסטישע מעכאַנישע אייגנשאַפטן פון העכסט עלאַסטישע פּאָלימערן און ביאָלאָגישע געוועבן ניצן שאָק ינדענטיישאַן. זשורנאַל פון ביאָמאַטעריאַלס. 71, 388–397 (2018).
פּערעפּעלקין נוו, קאָוואַלעוו עי, גאָרב ס.נ., באָראָדיטש עף.עם. עוואַלואַציע פון ​​די עלאַסטישע מאָדולוס און אַדכיזשאַן אַרבעט פון ווייכע מאַטעריאַלן ניצן די עקסטענדעד באָראָדיטש-גאַלאַנאָוו (בי.דזשי.) מעטאָד און טיף ינדענטיישאַן. fur. alma mater. 129, 198–213 (2019).
שי, קס. און אנדערע. נאַנאָסקאַלע מאָרפאָלאָגיע און מעכאַנישע אייגנשאַפטן פון ביאָמימעטישע פּאָלימערישע סערפאַסיז פון סיליקאָנע הידראָגעל קאָנטאַקט לענסעס. לאַנגמויר 37, 13961–13967 (2021).