- 2025-07-18 17:29:11超低溫力學(xué)
- 超低溫力學(xué)是研究物質(zhì)在極低溫度(接近絕對(duì)零度)下力學(xué)行為的學(xué)科。它涉及材料在超低溫環(huán)境下的強(qiáng)度、韌性、變形及斷裂等力學(xué)特性。在超低溫條件下,材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能會(huì)發(fā)生顯著變化,如金屬材料的脆性增加、塑料的韌性降低等。超低溫力學(xué)在航空航天、超導(dǎo)技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用,為設(shè)計(jì)和使用超低溫環(huán)境下的材料和結(jié)構(gòu)提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。
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超低溫力學(xué)資訊
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超低溫力學(xué)文章
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- 超低溫力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)LAB-SCI CMTS特點(diǎn)
- 超低溫環(huán)境下材料與構(gòu)件的力學(xué)性能表征,是航空航天、深冷工程、新材料研發(fā)等領(lǐng)域的核心技術(shù)需求——例如液氧/液氫燃料系統(tǒng)材料需耐受-183℃以下低溫,LNG儲(chǔ)罐焊接接頭需驗(yàn)證-162℃的力學(xué)穩(wěn)定性。LAB-SCI CMTS超低溫力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)針對(duì)上述場(chǎng)景設(shè)計(jì),兼具寬溫區(qū)覆蓋、高精度控制與多模式測(cè)試能力,以
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超低溫力學(xué)產(chǎn)品
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超低溫力學(xué)問答
- 2023-01-13 17:36:33強(qiáng)文推薦 | 動(dòng)態(tài)力學(xué)分析如何支持可持續(xù)聚合物開發(fā)
- 引言動(dòng)態(tài)力學(xué)分析 (DMA) 是一種測(cè)量材料在受到動(dòng)態(tài)或循環(huán)力時(shí)的響應(yīng)的技術(shù)。通常情況下,動(dòng)態(tài)力學(xué)分析包括觀察材料處于小幅振蕩負(fù)荷下時(shí)的彈性和粘性反應(yīng),探測(cè)分子結(jié)構(gòu)對(duì)擾動(dòng)的響應(yīng)。其他變量,如溫度、時(shí)間和頻率作為測(cè)試的一部分可以被改變,以表征材料在不同環(huán)境條件下的表現(xiàn)。 動(dòng)態(tài)力學(xué)分析方法是設(shè)計(jì)和開發(fā)材料(包括可持續(xù)聚合物)的關(guān)鍵部分。在這一應(yīng)用中,動(dòng)態(tài)力學(xué)分析用來測(cè)量重要的特性,如玻璃化轉(zhuǎn)變和熔化溫度,以及這類材料的固化和老化行為。 這些特性對(duì)所有類型的聚合物的行為都至關(guān)重要。例如,結(jié)晶度影響材料的剛度,以及剛度如何隨溫度的變化而變化。了解玻璃化轉(zhuǎn)變行為可以揭示聚合物共混物是否可混溶。在可持續(xù)聚合物開發(fā)中,這些都是至關(guān)重要的測(cè)試,可確保起始材料和最 終產(chǎn)品的一致性,并滿足最 終使用的性能預(yù)期,特別是在與更傳統(tǒng)的聚合物進(jìn)行基準(zhǔn)比較時(shí)。DMA 測(cè)量應(yīng)對(duì)可持續(xù)聚合物挑戰(zhàn)對(duì)于可持續(xù)聚合物,最 大的挑戰(zhàn)之一是確定消費(fèi)后回收材料與傳統(tǒng)的原生樹脂在物理特性上有何不同。動(dòng)態(tài)力學(xué)分析可以通過篩選和了解此類材料的行為和特性來幫助應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。反過來,這些結(jié)果可以預(yù)測(cè)使用回收材料對(duì)產(chǎn)品性能的任何不利影響,從而改進(jìn)新的可再生或可生物降解聚合物候選材料的設(shè)計(jì)。 動(dòng)態(tài)力學(xué)分析通常涉及對(duì)樣品施加某種類型的應(yīng)力,然后使用某種類型的力傳感器或位移測(cè)量來跟蹤樣品的變化。首先將樣品夾在儀器中。然后,施加具有周期性的力,通常由某種類型的驅(qū)動(dòng)電機(jī)來完成。動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀可以用來表征各種樣品特性,包括玻璃轉(zhuǎn)化溫度和材料硬度。 根據(jù)待測(cè)樣品的類型來選擇合適的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀。測(cè)量條件最 好能反映出樣品在實(shí)際應(yīng)用范圍中可能經(jīng)歷的條件與參數(shù)。聚合物制造商使用DMA來確認(rèn)他們的材料符合應(yīng)用范圍內(nèi)的任何不同要求,以確保安全性和所需的性能。 還需要考慮儀器上的夾具類型。一些夾具被優(yōu)化用于固體,或者可以加熱以在不同溫度下進(jìn)行測(cè)量。TA 的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀TA提供的一系列適用于不同測(cè)量手段和不同種類聚合物材料的儀器,包括DMA 850、Electroforce DMA 3200和3550。這些儀器的設(shè)計(jì)考慮到了易用性,并可直接集成到現(xiàn)有的工作流程和工藝中。每臺(tái)儀器都得益于TA儀器的專 利技術(shù),可以對(duì)樣品進(jìn)行定位和施力,這是史 無前例的。 Electroforce DMA 3200擁有最 大500N的力,加速度可達(dá)80g,是最苛刻的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析測(cè)試的理想選擇。Electroforce 3550型號(hào)在類似的大范圍內(nèi)非常適合許多機(jī)械疲勞和動(dòng)態(tài)特性測(cè)試。DMA 850是各種動(dòng)態(tài)力學(xué)分析測(cè)試的理想工具,采用空氣軸承和光學(xué)編碼器技術(shù)來獲得最 精確的力靈敏度和位移分辨率。
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- 2023-03-07 22:09:15高通量單細(xì)胞力譜測(cè)定!多功能單細(xì)胞顯微操作技術(shù)助力單細(xì)胞力學(xué)研究
- 單程細(xì)胞具有復(fù)雜生物學(xué)性質(zhì),它們通過細(xì)胞外基質(zhì)ECM形成緊密的細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞與細(xì)胞連接,諸如上皮細(xì)胞通過這種特殊的鏈接方式構(gòu)成了屏障層保護(hù)人體免受外界損傷。因此細(xì)胞之間以及細(xì)胞基底的粘附力測(cè)定對(duì)于研究細(xì)胞粘附蛋白的機(jī)制有著重要意義。使用力學(xué)工具測(cè)量細(xì)胞間以及細(xì)胞與基質(zhì)之間的粘附力始終不是一件容易的事情。首先,由于細(xì)胞與基質(zhì)的作用力僅為nN級(jí)別,因此需要力學(xué)精度較高的設(shè)備才能夠測(cè)量,而且在這其中較為適合的工具為原子力顯微鏡(AFM)。原子力顯微鏡能夠提供納米級(jí)別的操作精度并可測(cè)量從pN~nN范圍的力譜。但是受制于AFM探針本身的限制,需要借助修飾手段才能夠讓細(xì)胞與探針固定到一起,這個(gè)過程十分繁瑣,并且由于需要大量手工操作很難實(shí)現(xiàn)高通量的測(cè)量。而不同的細(xì)胞由于細(xì)胞異質(zhì)性使得要想確定粘附力需要較多樣本才能獲得相對(duì)準(zhǔn)確的值,無法實(shí)現(xiàn)高通量測(cè)量直接限制了原子力探針在細(xì)胞粘附力上的應(yīng)用。而多功能單細(xì)胞顯微操作FluidFM技術(shù)的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀,它使用特殊的中空探針能夠輕松地通過負(fù)壓抓取細(xì)胞,取得和AFM近似精度的數(shù)據(jù),無需在探針上進(jìn)行任何修飾,不會(huì)改變細(xì)胞表面的任何通路,從而能夠得到接近細(xì)胞原生的數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后能夠通過正壓快速丟棄用過的細(xì)胞,具備很高的自動(dòng)化,能夠快速測(cè)量細(xì)胞粘附力。使用FluidFM對(duì)細(xì)胞操作的基本流程 FluidFM在粘附力測(cè)量上具備顯著優(yōu)勢(shì)。如圖所示,F(xiàn)luidFM能夠通過負(fù)壓將細(xì)胞吸附到原子力探針的末端,通過高精度位移臺(tái)的控制將細(xì)胞從基底上分離,并且同時(shí)記錄FD曲線。通過FD曲線能夠獲得最大粘附力Fmax和粘附能量Emax。通過高度自動(dòng)化的控制系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)測(cè)量大量細(xì)胞粘附力,評(píng)估細(xì)胞群體分布以及細(xì)胞間差異,并且可有效避免傳統(tǒng)粘附力測(cè)量因準(zhǔn)備時(shí)間過長(zhǎng)而錯(cuò)過最佳測(cè)量時(shí)間導(dǎo)致的細(xì)胞粘附力改變,得到更為精準(zhǔn)的結(jié)果。近期,Agoston等人使用多功能單細(xì)胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM實(shí)現(xiàn)了高通量細(xì)胞粘附力測(cè)量,對(duì)同種細(xì)胞不同區(qū)以及不同細(xì)胞之間的粘附力進(jìn)行測(cè)量和比較。作者首先對(duì)Vero和Hela細(xì)胞在不同狀態(tài)下的粘附力進(jìn)行了測(cè)量和比較,總共測(cè)量了214個(gè)細(xì)胞。通過比較明膠涂層上處于單個(gè)細(xì)胞、孤島狀細(xì)胞、致密連接細(xì)胞以及單層細(xì)胞上游離細(xì)胞之間的粘附力,能夠明顯觀測(cè)到Vero細(xì)胞處于致密連接的細(xì)胞粘附力最大,大概在750 nN左右,隨著細(xì)胞單細(xì)胞層的稀疏,細(xì)胞粘附力有所下降,而處于細(xì)胞層頂部的細(xì)胞粘附力最低僅為50 nN左右。這一點(diǎn)充分說明上皮細(xì)胞能夠在細(xì)胞之間形成緊密的連接,而處于細(xì)胞層外的細(xì)胞則幾乎沒有粘附力。而對(duì)于HeLa這樣的腫瘤細(xì)胞測(cè)量的結(jié)果卻顯示出了截然不同的結(jié)果,處于不同狀態(tài)的細(xì)胞有著近似的粘附力,基本都在200 nN左右,這與處于單個(gè)游離上皮細(xì)胞的粘附力十分接近,表明HeLa細(xì)胞在不同環(huán)境下仍然具有較高遷徙能力。使用FluidFM對(duì)不同區(qū)域細(xì)胞的FD曲線測(cè)定結(jié)果和對(duì)比 通過對(duì)這兩種細(xì)胞的最大粘附力、最大粘附能量、最大拉伸距離和細(xì)胞接觸面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可以發(fā)現(xiàn),HeLa腫瘤細(xì)胞在粘附力和粘附能量上均有所降低,但是當(dāng)HeLa細(xì)胞形成了單層后,兩者區(qū)別不大。對(duì)比Hela和Vero在不同生長(zhǎng)狀態(tài)下的最大粘附力、最大粘附能量、粘附拉伸距離和粘附面積。再進(jìn)一步對(duì)Vero與HeLa細(xì)胞最大粘附力與距離和接觸面積進(jìn)行對(duì)比,依然可以得到與單獨(dú)比較粘附力相同的結(jié)果,并且最大能量與細(xì)胞接觸面積的比值中也存在著類似的結(jié)果。由此可見腫瘤細(xì)胞通過降低自身粘附力從而獲得了更好的遷移能力。對(duì)不同狀態(tài)Vero和A549之間的粘附力/粘附距離、粘附力/粘附面積、粘附能量/粘附面積 總結(jié) 細(xì)胞粘附力測(cè)定在細(xì)胞生命科學(xué)研究中起著至關(guān)重要的作用,然而傳統(tǒng)手段中有著各種各樣的局限性,主要原因是缺乏一種有效抓取細(xì)胞并進(jìn)行力學(xué)測(cè)定的手段?,F(xiàn)如今FluidFM技術(shù)在細(xì)胞粘附力測(cè)定中的應(yīng)用,使得研究者們有了一種能夠有效、低損的方式抓取細(xì)胞,配合原子力顯微鏡精確測(cè)量的特性,真正意義上做到精準(zhǔn)、無損、快速的測(cè)量單細(xì)胞粘附力,幫助研究者尋找細(xì)胞粘附力與細(xì)胞生命發(fā)展、腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系。 【參考文獻(xiàn)】[1] A. Sancho, M. B. Taskin, L. Wistlich, P. Stahlhut, K. Wittmann, A. Rossi & J. Groll. Cell Adhesion Assessment Reveals a Higher Force per Contact Area on Fibrous Structures Compared to Flat Surfaces. ACS Biomater. Sci. Eng. 2022, 8, 2, 649–658.[2] P.W. Doll, K. Doll, A. Winkel, R. Thelen, R. Ahrens, M. Stiesch & A.E. Guber. Influence of the Available Surface Area and Cell Elasticity on Bacterial Adhesion Forces on Highly Ordered Silicon Nanopillars. ACS Omega. 2022, 7, 21, 17620–17631.[3] Sankaran, S. Jaatinen, L. Brinkmann, J. Zambelli, T. V?r?s, J. Jonkheijm, P. Cell adhesion on dynamic supramolecular surfaces probed by fluid force microscopy-based single-cell force spectroscopy. ACS Nano 2017, 11, 3867–3874.[4] Sancho, A. Vandersmissen, I. Craps, S. Luttun, A. Groll, J. A new strategy to measure intercellular adhesion forces in mature cell-cell contacts. Sci. Rep. 2017, 7, 46152.[5] Ines, Lüchtefeld. Alice, Bartolozzi. Julián M. M. Oana, Dobre. Michele, Basso. Tomaso, Zambelli. Massimo, Vassalli. Elasticity spectra as a tool to investigate actin cortex mechanics. J Nanobiotechnol. 2020, 18, 147.[6] Dehullu, J. Valotteau, C. Herman-Bausier, P. Garcia-Sherman, M. Mittelviefhaus, M. Vorholt, J. A. Lipke, P. N. Dufrene, Y. F. Fluidic force microscopy demonstrates that homophilic adhesion by Candida albicans Als proteins is mediated by amyloid bonds between cells. Nano Lett. 2019, 19, 3846–3853.[7] Mittelviefhaus, M. Müller, D. B. Zambelli, T. Vorholt, J. A. A modular atomic force microscopy approach reveals a large range of hydrophobic adhesion forces among bacterial members of the leaf microbiota. ISME J. 2019, 13, 1878–1882.[8] F. Weigl, C. Blum, A. Sancho & J. Groll. Correlative Analysis of Intra- versus Extracellular Cell Detachment Events vis the Alignment of Optical Imaging and Detachment Force Quantification. Adv. Mater. Technol. 2022, 2200195.【相關(guān)產(chǎn)品】 多功能單細(xì)胞顯微操作系統(tǒng)- FluidFM OMNIUM:http://m.sdczts.cn/zt2203/product_386418.html
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- 2023-02-24 11:28:18高通量、自動(dòng)化單細(xì)胞力譜測(cè)定!多功能單細(xì)胞顯微操作全新技術(shù)助力單細(xì)胞力學(xué)研究
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- 2022-06-05 17:36:23液氮冷凍研磨儀能否在液氮預(yù)冷超低溫下完成高效研磨|凈信
- 冷凍研磨設(shè)備的多功能性研磨,使其設(shè)備具有多種研磨方式,除去低溫研磨,還有濕磨、干磨,使其設(shè)備成為一種理想的樣品研磨工具,對(duì)其樣品的研磨效率較高,研磨效果較好?! 悠返睦鋬龅蜏匮心ナ且环N成功處理熱敏樣品和彈性物質(zhì)的一個(gè)研磨過程,通過液氮的超低溫對(duì)其預(yù)冷冷卻,在研磨過程中可不斷應(yīng)用液氮的超低溫來冷卻研磨罐,使其研磨環(huán)境處于低溫狀態(tài),避免溫升帶給樣品的破壞,同時(shí)也避免的樣品成分活性的喪失?! ∮捎谝旱鋬鲅心x在對(duì)樣品的冷凍研磨過程中,其液氮在封閉系統(tǒng)中流動(dòng),用戶不會(huì)直接接觸液氮,確保了使用的安全性;同時(shí)設(shè)備的自動(dòng)冷卻系統(tǒng)也確保了樣品在研磨過程不會(huì)在樣品完全冷卻前啟動(dòng),這樣可大大減少損耗,保證低溫研磨結(jié)果的可重復(fù)性?! ≡趯?duì)樣品開展研磨前,是需要對(duì)其振蕩頻率、預(yù)冷或研磨時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,其操作可通過顯示屏進(jìn)行設(shè)置。通常對(duì)于樣品的研磨只需幾分鐘,為避免樣品在研磨過程中,出現(xiàn)升溫現(xiàn)象,中間冷卻時(shí)間和循環(huán)次數(shù)可提前選擇,或者在研磨前,對(duì)離心管進(jìn)行預(yù)冷操作。在待機(jī)操作期間,也可保留所有的儀器研磨參數(shù),可用于后續(xù)同樣的樣本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用?! ∫旱某蜏仡A(yù)冷,由于溫度過低會(huì)使得樣品冷凍到脆點(diǎn),使其加速了樣品研磨速度和研磨時(shí)間的應(yīng)用;且其低溫研磨不但不會(huì)造成樣品成分的損耗,還可保護(hù)樣品成分,減少樣品的揮發(fā),避免了生物分子因壓力和受熱而降解的問題;其對(duì)樣品的低溫研磨還可大大提高樣品研磨的效率?! ∠氡卦谌粘?shí)驗(yàn)中,也有很多用戶都操作過樣品的低溫研磨和常溫研磨吧,特別是在對(duì)高韌性樣品和熱敏性樣品的研磨過程中,真的只有操作過的才知道,對(duì)這類樣品研磨,使用液氮冷凍研磨儀的低溫研磨那是真的香!
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- 2021-09-29 11:20:16超低溫反應(yīng)浴既節(jié)省空間,又能高效完成實(shí)驗(yàn)條件
- 超低溫反應(yīng)浴常用于醫(yī)院、科研、大學(xué)和公司實(shí)驗(yàn)室,代替干冰和液氮進(jìn)行低溫反應(yīng)。主要為燒瓶、燒杯、試管等反應(yīng)器提供恒溫環(huán)境,可提供-40°C及以下的超低溫環(huán)境。放置一個(gè)500ml~20,000ml的反應(yīng)瓶,適用于大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的微反應(yīng)。 超低溫反應(yīng)浴的性能特點(diǎn): 1、快速冷卻,更快達(dá)到所需溫度?! ?、溫度數(shù)字設(shè)定,液晶顯示。 3、全封閉磁力攪拌器,可保持?jǐn)嚢璺€(wěn)定性?! ?、伸縮蓋的口徑可根據(jù)所用反應(yīng)容器的外徑進(jìn)行調(diào)整,以減少制冷劑消耗?! ?、反應(yīng)釜內(nèi)裝有內(nèi)置兩級(jí)攪拌器和攪拌棒,保持樣品溫度均勻?! ?、配備固定桿和深桶支架,方便放置和固定滴定管、傳感器等支撐裝置?! ?、采用進(jìn)口壓縮機(jī),可靠性高,效率高。 8、設(shè)有浴液排出口?! ?、單級(jí)壓縮分離超低溫技術(shù)可滿足-100℃~-120℃的需要。 10、超低溫反應(yīng)浴制冷壓縮機(jī)等關(guān)鍵部件可靠性高,效率高。 11、按鍵輸入數(shù)字顯示,操作方便?! ?2、循環(huán)系統(tǒng)采用304不銹鋼和高分子防腐材料,防止生銹、腐蝕和低溫液體污染?! ?3、-100℃以下無循環(huán)系統(tǒng)?! 〕蜏胤磻?yīng)浴槽內(nèi)部特殊設(shè)計(jì)有磁力攪拌系統(tǒng),可直接磁力攪拌低溫恒溫樣品或置于恒溫浴工作腔燒杯中的高溫恒溫樣品,無需外部立式攪拌電機(jī)即可對(duì)燒杯中的樣品進(jìn)行攪拌。既節(jié)省空間,又高效完成實(shí)驗(yàn)條件。
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