Nature.com نى زىيارەت قىلغىنىڭىزغا رەھمەت.سىز چەكلىك CSS قوللىشى بىلەن توركۆرگۈ نۇسخىسىنى ئىشلىتىۋاتىسىز.ئەڭ ياخشى تەجرىبە ئۈچۈن يېڭىلانغان تور كۆرگۈچنى ئىشلىتىشىڭىزنى تەۋسىيە قىلىمىز (ياكى Internet Explorer دىكى ماسلىشىشچان ھالەتنى چەكلەڭ).ئۇنىڭدىن باشقا ، داۋاملىق قوللاشقا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن ، ئۇسلۇب ۋە JavaScript بولمىغان تور بېكەتنى كۆرسىتىمىز.
بىرلا ۋاقىتتا ئۈچ تام تەسۋىر كارۇسېلنى كۆرسىتىدۇ.ئالدىنقى ۋە كېيىنكى كۇنۇپكىلارنى ئىشلىتىپ بىر قېتىمدا ئۈچ تام تەسۋىردىن ئۆتۈڭ ياكى ئاخىرىدا سىيرىلما كۇنۇپكىلارنى ئىشلىتىپ بىر قېتىمدا ئۈچ تام تەسۋىردىن ئۆتۈڭ.
داۋالاش ئۈسكۈنىلىرى ۋە بىئولوگىيىلىك داۋالاشنىڭ يېڭى دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق ماتېرىياللىرىنىڭ تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ ، ئۇلارنىڭ فىزىكىلىق ۋە مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتلىرىنىڭ ئەتراپلىق ئالاھىدىلىكى ھەم مۇھىم ھەم خىرىسقا دۇچ كېلىدۇ.ئۆزگەرتىلگەن ئاتوم كۈچى مىكروسكوپى (AFM) نانو ئايرىش تېخنىكىسى قوللىنىلىپ ، يېڭى لېففىلكوننىڭ ئىنتايىن تۆۋەن يەر يۈزى مودۇلى A قەۋىتى بار ، بىر قەۋەت شاخلانغان پولىمېر چوتكا قۇرۇلمىسى بىلەن سىرلانغان بىئولوگىيىلىك سىلىتسىيلىق ھىدروگېل لىنزا.بۇ ئۇسۇل شاخلانغان پولىمېرغا يېقىنلاشقاندا يېپىشقاق ماددىلارنىڭ تەسىرى بولماي تۇرۇپ ئالاقىلىشىش نۇقتىلىرىنى ئېنىق بەلگىلىيەلەيدۇ.ئۇنىڭدىن باشقا ، ئۇ چوتكىلاشنىڭ تەسىرى بولماي تۇرۇپ ، ئايرىم چوتكا ئېلېمېنتلىرىنىڭ مېخانىكىلىق ئالاھىدىلىكىنى ئېنىقلىغىلى بولىدۇ.بۇ يۇمشاق ماتېرىيال ۋە بىئولوگىيىلىك ئەۋرىشكىنىڭ خۇسۇسىيىتىنى ئۆلچەشكە ئالاھىدە ماس كېلىدىغان لايىھە (ئۇچى چوڭلۇقى ، گېئومېتىرىيە ۋە باھار نىسبىتى) بىلەن AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابىنى تاللاش ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشىدۇ.بۇ ئۇسۇل ئىنتايىن يۇمشاق ماتېرىيال lehfilcon A نى توغرا ئۆلچەشنىڭ سەزگۈرلۈكى ۋە توغرىلىقىنى ئۆستۈرىدۇ ، ئۇنىڭ يەر يۈزىدە ئېلاستىكىلىقى ئىنتايىن تۆۋەن (2 kPa غىچە) ، ئىچكى (% 100 كە يېقىن) سۇ مۇھىتىدا ئېلاستىكىلىقى ئىنتايىن يۇقىرى. .يەر يۈزى تەتقىقاتىنىڭ نەتىجىسى lehfilcon A لىنزىسىنىڭ دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق يۈزلۈك خۇسۇسىيىتىنى ئاشكارىلاپلا قالماي ، يەنە شاخلانغان پولىمېر چوتكىسىنىڭ مودۇلنى كرېمنىي-ھىدروگېن ئاستى مېيى بىلەن سېلىشتۇرغىلى بولىدىغانلىقىنى كۆرسەتتى.بۇ يۈزنى خاسلاشتۇرۇش تېخنىكىسىنى باشقا دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق ماتېرىياللار ۋە داۋالاش ئۈسكۈنىلىرىگە ئىشلىتىشكە بولىدۇ.
جانلىق توقۇلمىلار بىلەن بىۋاسىتە ئۇچرىشىش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن ماتېرىياللارنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى كۆپىنچە بىئولوگىيىلىك مۇھىت تەرىپىدىن بەلگىلىنىدۇ.بۇ ماددى خۇسۇسىيەتلەرنىڭ مۇكەممەل ماسلىشىشى ناچار ھۈجەيرىلەرنىڭ ئىنكاسىنى كەلتۈرۈپ چىقارماي ، ماتېرىيالنىڭ كۆزلىگەن كلىنىكىلىق ئالاھىدىلىكىنى قولغا كەلتۈرۈشكە ياردەم بېرىدۇ.كۆپ مىقداردىكى ئوخشاش ماتېرىياللارغا نىسبەتەن ، ئۆلچەملىك تەرتىپ ۋە سىناق ئۇسۇللىرىنىڭ بولۇشى سەۋەبىدىن مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتنىڭ ئالاھىدىلىكى بىر قەدەر ئاسان.قانداقلا بولمىسۇن ، گېلى ، ھىدروگېل ، بىئوپولىمېر ، ھاياتلىق ھۈجەيرىسى قاتارلىق دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق ماتېرىياللارغا نىسبەتەن ، ئۆلچەش ئېنىقلىق چەكلىمىسى ۋە بەزى ماتېرىياللارنىڭ ماس كەلمەسلىكى سەۋەبىدىن بۇ سىناق ئۇسۇللىرى ئادەتتە قوللىنىلمايدۇ.كۆپ يىللاردىن بۇيان ، ئەنئەنىۋى يىرىڭلاش ئۇسۇللىرى ئۆزگەرتىلدى ۋە ماسلاشتۇرۇلدى ، كۆپ خىل يۇمشاق ماتېرىياللار گەۋدىلەندى ، ئەمما نۇرغۇن ئۇسۇللار يەنىلا ئېغىر كەمتۈكلۈكلەرگە دۇچ كەلدى ، ئۇلارنىڭ ئىشلىتىلىشى چەكلەنگەن 8،9،10،11،12،13.دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق ماتېرىيال ۋە يەر يۈزى قاتلىمىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىنى توغرا ۋە ئىشەنچلىك ھالدا خاسلاشتۇرالايدىغان ئالاھىدە سىناق ئۇسۇللىرىنىڭ بولماسلىقى ئۇلارنىڭ ھەر خىل قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئىشلىتىلىشىنى قاتتىق چەكلەيدۇ.
ئالدىنقى خىزمىتىمىزدە كۆزنىڭ مۈڭگۈز پەردىسىنىڭ يۈزىدىن ئىلھام ئالغان يوشۇرۇن بىئولوگىيىلىك لايىھىلەشتىن ھاسىل بولغان بارلىق دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق يۈز خۇسۇسىيىتى بار يۇمشاق گېروگېنلىق ماتېرىيال lehfilcon A (CL) نى تونۇشتۇردۇق.بۇ بىئولوگىيىلىك ماتېرىيال شاخلانغان ، ئۆز-ئارا ئۇلانغان پولىمېر قەۋىتىنى پولى (2-مېتاكرىلويلوكسىئېتىلفوسفورىلخولىن (MPC)) (PMPC) نى ئاساس قىلىپ داۋالاش ئۈسكۈنىلىرى ئۈچۈن لايىھەلەنگەن كرېمنىي ھىدروگېل (SiHy) 15 گە چاپلاش ئارقىلىق ياسالغان.بۇ ئۇلاش جەريانى يەر يۈزىدە ناھايىتى يۇمشاق ۋە ئېلاستىكىلىق شاخلانغان پولىمېرلىق چوتكا قۇرۇلمىسىدىن تەركىب تاپقان بىر قەۋەت ھاسىل قىلىدۇ.ئالدىنقى خىزمىتىمىز لېفىلكون A CL نىڭ بىئولوگىيىلىك قۇرۇلمىسىنىڭ ھۆللۈك ۋە بۇلغىنىشنىڭ ئالدىنى ئېلىش ، سىلىقلاش مېيىنى ئاشۇرۇش ، ھۈجەيرە ۋە باكتېرىيەنىڭ يېپىشقاقلىقىنى ئازايتىش قاتارلىق ئەۋزەل يەر يۈزى خۇسۇسىيىتى بىلەن تەمىنلەيدىغانلىقىنى ئىسپاتلىدى.ئۇنىڭدىن باشقا ، بۇ بىئولوگىيىلىك ماتېرىيالنى ئىشلىتىش ۋە تەرەققىي قىلدۇرۇش باشقا بىئولوگىيىلىك داۋالاش ئۈسكۈنىلىرىگە تېخىمۇ كېڭىيىشنىمۇ ئوتتۇرىغا قويدى.شۇڭلاشقا ، بۇ دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق ماتېرىيالنىڭ يەر يۈزى خۇسۇسىيىتىنى خاراكتېرلەندۈرۈش ۋە ئۇنىڭ كەلگۈسى تەرەققىيات ۋە قوللىنىشنى قوللايدىغان ئەتراپلىق بىلىم ئاساسى يارىتىش ئۈچۈن ئۇنىڭ كۆز بىلەن مېخانىكىلىق ئۆز-ئارا تەسىر قىلىشىنى چۈشىنىش تولىمۇ مۇھىم.كۆپىنچە سودا خاراكتېرلىك SiHy ئالاقىلىشىش لىنزىسى بىر خىل ماتېرىيال قۇرۇلمىسىنى شەكىللەندۈرىدىغان گىدروفىللىق ۋە گىدروپوبىك پولىمېرنىڭ ئوخشاش ئارىلاشمىسىدىن تەركىب تاپقان.ئەنئەنىۋى پىرىسلاش ، جىددىيلىشىش ۋە مىكرو ئوكسىدلىنىش سىناق ئۇسۇللىرى ئارقىلىق ئۇلارنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىنى تەكشۈرۈش ئۈچۈن بىر قانچە تەتقىقات ئېلىپ بېرىلدى.قانداقلا بولمىسۇن ، لېففىلكون A CL نىڭ رومان بىئولوگىيىلىك لايىھىسى ئۇنى ئۆزگىچە گېروگېنلىق ماتېرىيالغا ئايلاندۇردى ، ئۇنىڭدا شاخلانغان پولىمېر چوتكا قۇرۇلمىسىنىڭ مېخانىك خۇسۇسىيىتى SiHy ئاساسى تارماق بالا بىلەن ئوخشىمايدۇ.شۇڭلاشقا ، بۇ خۇسۇسىيەتلەرنى ئادەتتىكى ۋە تەۋەككۈلچىلىك ئۇسۇللىرى ئارقىلىق توغرا مىقدارلاشتۇرۇش ناھايىتى قىيىن.ئىستىقباللىق ئۇسۇل ئاتوم كۈچى مىكروسكوپىدا (AFM) يولغا قويۇلغان نانو تەكشۈرۈشنى سىناق قىلىش ئۇسۇلىنى قوللىنىدۇ ، بۇ ئۇسۇل بىئولوگىيىلىك ھۈجەيرە ۋە توقۇلمىلار قاتارلىق يۇمشاق توڭ توڭ ماتېرىياللارنىڭ مېخانىك خۇسۇسىيىتىنى ، شۇنداقلا يۇمشاق پولىمېرلارنىڭ 22،23،24،25 ., 26,27,28,29,30.AFM nanoindentation دا ، نانو تەكشۈرۈش سىنىقىنىڭ ئاساسى AFM تېخنىكىسىنىڭ ئەڭ يېڭى ئىلگىرلەشلىرى بىلەن بىرلەشتۈرۈلۈپ ، ئۆلچەملىك سەزگۈرلۈكنى ئاشۇرۇش ۋە ئەسلىدىنلا دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق ماتېرىياللارنى سىناق قىلىش بىلەن تەمىنلەيدۇ 31،32،33،34،35،36.ئۇنىڭدىن باشقا ، بۇ تېخنىكا ئوخشىمىغان گېئومېتىرىيە ئىشلىتىش ئارقىلىق باشقا مۇھىم ئەۋزەللىكلەرنى تەمىنلەيدۇ.كۆرسەتكۈچ ۋە تەكشۈرۈش ۋە ھەر خىل سۇيۇقلۇق تاراتقۇلاردا سىناق قىلىش مۇمكىنچىلىكى.
AFM نانو ئايرىشنى شەرتلىك ھالدا ئۈچ چوڭ بۆلەككە بۆلۈشكە بولىدۇ: (1) ئۈسكۈنىلەر (سېنزور ، تەكشۈرگۈچ ، تەكشۈرۈش ئەسۋابى قاتارلىقلار)(2) ئۆلچەش پارامېتىرلىرى (مەسىلەن ، كۈچ ، كۆچۈش ، سۈرئەت ، تېزلىك ئۆلچىمى قاتارلىقلار)(3) سانلىق مەلۇمات بىر تەرەپ قىلىش (ئاساسىي تۈزىتىش ، چەكمە نۇقتىلارنى مۆلچەرلەش ، سانلىق مەلۇمات ماسلاشتۇرۇش ، مودېل قاتارلىقلار).بۇ خىل ئۇسۇلدىكى بىر مۇھىم مەسىلە شۇكى ، ئەدەبىياتتىكى بىر قانچە تەتقىقاتتا AFM nanoindentation دوكلاتىنى ئىشلىتىپ ئوخشاش بىر ئەۋرىشكە / ھۈجەيرە / ماتېرىيال تىپى 37،38،39،40،41 نىڭ ئوخشىمىغان مىقدار نەتىجىسى ئوخشىمايدۇ.مەسىلەن ، لېككا قاتارلىقلار.AFM تەكشۈرۈش گېئومېتىرىيىسىنىڭ ئۆلچەنگەن ياش مودۇلىدىكى مېخانىكىلىق ئوخشاش ھىدروگېل ۋە گېروگېن ھۈجەيرىسىنىڭ ئەۋرىشكىسىگە بولغان تەسىرى تەتقىق قىلىنغان ۋە سېلىشتۇرۇلغان.ئۇلار مودۇللۇق قىممەتنىڭ كاناينى تاللاش ۋە ئۇچى شەكلىگە باغلىق ئىكەنلىكىنى ، ئېھرام شەكىللىك تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ قىممىتى ئەڭ يۇقىرى ، شارسىمان تەكشۈرۈشنىڭ ئەڭ تۆۋەن قىممىتى 42 ئىكەنلىكىنى دوكلات قىلدى.ئوخشاشلا ، Selhuber-Unkel قاتارلىقلار.پولىئاكرىلامىد (PAAM) ئەۋرىشكىسىنىڭ ئىنچىكە تېزلىكى ، كۆرسەتكۈچ چوڭلۇقى ۋە قېلىنلىقى ACM43 نانو ئېلېمېنتى ئارقىلىق ئۆلچەنگەن مودۇلغا قانداق تەسىر كۆرسىتىدىغانلىقى كۆرسىتىلدى.يەنە بىر مۇرەككەپ ئامىل ئۆلچەملىك ئىنتايىن تۆۋەن مودۇللۇق سىناق ماتېرىياللىرى ۋە ھەقسىز سىناق تەرتىپلىرىنىڭ كەملىكى.بۇ ئىشەنچ بىلەن توغرا نەتىجىگە ئېرىشىشنى تولىمۇ قىيىنلاشتۇرىدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، بۇ ئۇسۇل ئوخشىشىپ كېتىدىغان ئەۋرىشكە تىپىدىكى سېلىشتۇرما ئۆلچەش ۋە سېلىشتۇرۇشقا ئىنتايىن پايدىلىق ، مەسىلەن AFM نانو يوقىتىش ئارقىلىق نورمال ھۈجەيرىلەرنى راك ھۈجەيرىسىدىن 44 ، 45 پەرقلەندۈرۈش.
AFM نانو ئېلېمېنتى بىلەن يۇمشاق ماتېرىياللارنى سىناق قىلغاندا ، ئومۇمىي قائىدە تۆۋەن باھار تۇراقلىقى (k) بىلەن ئەۋرىشكە مودۇلى ۋە يېرىم شار / يۇمىلاق ئۇچى بىلەن زىچ ماس كېلىدىغان تەكشۈرۈش ئەسۋابى ئىشلىتىش ، بىرىنچى تەكشۈرۈش ئەسۋابى ئەۋرىشكە يۈزىگە تېشىپ قويمايدۇ. ئالدى بىلەن يۇمشاق ماتېرىياللار بىلەن ئالاقىلىشىڭ.تەكشۈرۈش ئەسۋابى پەيدا قىلغان يوچۇق سىگنالىنىڭ كۈچلۈك بولۇشى لازېر تەكشۈرۈش ئۈسكۈنىسىنىڭ بايقىشى ئۈچۈن 24،34،46،47.دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق گېروگېن ھۈجەيرىلىرى ، توقۇلمىلار ۋە گېلى مەسىلىسىدە ، يەنە بىر رىقابەت تەكشۈرۈش ئەسۋابى بىلەن ئەۋرىشكە يۈزى ئوتتۇرىسىدىكى يېپىشتۇرۇش كۈچىنى يېڭىپ ، كۆپىيىش ۋە ئىشەنچلىك ئۆلچەشكە كاپالەتلىك قىلىش 48،49،50.تاكى يېقىنقى مەزگىللەرگىچە ، AFM نانو يوقىتىش خىزمىتىنىڭ كۆپىنچىسى بىر قەدەر چوڭ شارسىمان تەكشۈرۈش ئەسۋابى (CP) دەپ ئاتىلىدىغان بىئولوگىيىلىك ھۈجەيرە ، توقۇلمىلار ، گېلى ، ھىدروگېل ۋە بىئولوگىيىلىك ھۈجەيرىلەرنىڭ مېخانىكىلىق ھەرىكىتىنى تەتقىق قىلىشقا مەركەزلەشتى.، 47 ، 51 ، 52 ، 53 ، 54 ، 55. كاربون (DLC) غا ئوخشاش.گەرچە CP-AFM nanoindentation ھەمىشە يۇمشاق ئەۋرىشكە خاراكتېرىدىكى بىرىنچى تاللاش بولسىمۇ ، ئەمما ئۇنىڭ ئۆزىنىڭ مەسىلىسى ۋە چەكلىمىسى بار.چوڭ ، مىكرو چوڭلۇقتىكى شار شەكىللىك ئۇلانمىلارنى ئىشلىتىش ئەۋرىشكە بىلەن ئۇچىنىڭ ئومۇمىي ئالاقىلىشىش دائىرىسىنى ئاشۇرۇپ ، بوشلۇقنىڭ ئېنىقلىق دەرىجىسىنى كۆرۈنەرلىك يوقىتىدۇ.يۇمشاق ، ماس كەلمەيدىغان ئەۋرىشكە ئۈچۈن ، يەرلىك ئېلېمېنتلارنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى تېخىمۇ كەڭ رايوندىكى ئوتتۇرىچە سەۋىيىدىن كۆرۈنەرلىك پەرقلىنىشى مۇمكىن ، CP كۆرسەتكۈچى يەرلىك كۆلەمدىكى خۇسۇسىيەتتىكى ھەر قانداق بىر خىل ئوخشىماسلىقنى يوشۇرىدۇ 52.كوللوئىدلىق تەكشۈرۈش ئەسۋابى ئادەتتە ئېپوسسىيىلىك چاپلاق ئىشلىتىپ مىكرو چوڭلۇقتىكى كوللوئىد شارنى ئۇچىسىز كانايغا ئۇلاش ئارقىلىق ياسالغان.ياساش جەريانىنىڭ ئۆزى نۇرغۇن مەسىلىلەر بىلەن تولغان بولۇپ ، تەكشۈرۈشنى تەڭشەش جەريانىدا ماسلاشماسلىقنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.ئۇنىڭدىن باشقا ، كوللوئىد زەررىچىلىرىنىڭ چوڭ-كىچىكلىكى ۋە ماسسىسى رېشاتكىلىق چاستوتا ، باھارنىڭ قاتتىقلىقى ۋە ئېغىش سەزگۈرلۈكى قاتارلىق كاناينىڭ ئاساسلىق تەڭشەش پارامېتىرلىرىغا بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ.شۇڭا ، ئادەتتىكى AFM تەكشۈرۈشىدە ئىشلىتىلىدىغان ئۇسۇللار ، مەسىلەن تېمپېراتۇرىنى تەڭشەش ، CP نى توغرا تەڭشەش بىلەن تەمىنلىيەلمەسلىكى مۇمكىن ، باشقا تۈزىتىش ئۇسۇللىرى بۇ تۈزىتىشلەرنى تەلەپ قىلىشى مۇمكىن 57 ، 59 ، 60 ، 61. يۇمشاق ئەۋرىشكىنىڭ خۇسۇسىيىتىنى تەتقىق قىلىڭ ، بۇ بىر قەدەر چوڭ تەۋرىنىشتە مۈشۈكئېيىقنىڭ سىزىقسىز ھەرىكىتىنى تەڭشىگەندە يەنە بىر مەسىلە پەيدا قىلىدۇ.زامانىۋى كوللوئىدلىق تەكشۈرۈش ئەسۋابىنى ئايرىش ئۇسۇلى ئادەتتە تەكشۈرۈش ئەسۋابىنى تەڭشەشتە ئىشلىتىلىدىغان كاناينىڭ گېئومېتىرىيەسىنى ئويلىشىدۇ ، ئەمما كوللوئىد زەررىچىلىرىنىڭ تەسىرىگە سەل قارايدۇ ، بۇ ئۇسۇلنىڭ توغرىلىقىدا ئېنىقسىزلىق پەيدا قىلىدۇ.ئوخشاشلا ، ئالاقىلىشىش ئەندىزىسىنىڭ ماسلىشىشى بىلەن ھېسابلانغان ئېلاستىك مودۇل بىۋاسىتە يىرىڭلىق تەكشۈرۈشنىڭ گېئومېتىرىيىسىگە باغلىق بولۇپ ، ئۇچى ۋە ئەۋرىشكە يۈزى ئالاھىدىلىكى ئوتتۇرىسىدىكى ماس كەلمەسلىك 27 ، 65 ، 66 ، 67 ، 68 قاتارلىقلارنىڭ توغرا بولماسلىقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. Spencer قاتارلىقلار.CP-AFM نانو يوقىتىش ئۇسۇلى ئارقىلىق يۇمشاق پولىمېر چوتكىسىنى خاراكتېرلەندۈرۈشتە دىققەت قىلىشقا تېگىشلىك ئامىللار گەۋدىلەندۈرۈلدى.ئۇلار دوكلاتتا مۇنداق دېيىلدى: پولىمېر چوتكىسىدا يېپىشقاق سۇيۇقلۇقنىڭ ساقلىنىشى سۈرئەتنىڭ رولى سۈپىتىدە باش يۈكنىڭ ئېشىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، شۇڭلاشقا سۈرئەتكە تايىنىش خۇسۇسىيىتىنى ئوخشىمىغان ئۆلچەش 30،69،70،71.
بۇ تەتقىقاتتا ، بىز دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق يۇقىرى ئېلاستىكىلىق ماتېرىيال lehfilcon A CL نىڭ سىرتقى مودۇلىنى ئۆزگەرتىپ ، ئۆزگەرتىلگەن AFM نانو يوقىتىش ئۇسۇلى ئارقىلىق سۈپەتلىدۇق.بۇ ماتېرىيالنىڭ خۇسۇسىيىتى ۋە يېڭى قۇرۇلمىسىنى كۆزدە تۇتقاندا ، ئەنئەنىۋى يىرىڭلاش ئۇسۇلىنىڭ سەزگۈرلۈك دائىرىسى بۇ ئىنتايىن يۇمشاق ماتېرىيالنىڭ مودۇلىنى خاراكتېرلەندۈرۈشكە يەتمەيدۇ ، شۇڭا سەزگۈرلۈك ۋە تۆۋەن سەزگۈرلۈك بىلەن AFM نانو يوقىتىش ئۇسۇلىنى قوللىنىش كېرەك.level.ھازىر بار بولغان كوللوئىدلىق AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ نانو يوقىتىش تېخنىكىسىنىڭ كەمچىلىكى ۋە مەسىلىلىرىنى تەكشۈرگەندىن كېيىن ، نېمە ئۈچۈن سەزگۈرلۈك ، تەگلىك شاۋقۇنى ، ئالاقىلىشىش نۇقتىسىنى يوقىتىش ، سۇيۇقلۇقنى ساقلاش قاتارلىق يۇمشاق گېروگېنلىق ماتېرىياللارنىڭ تېزلىك مودۇلىنى ئۆلچەش ئۈچۈن كىچىكرەك ، زاكاس قىلىپ لايىھەلەنگەن AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابىنى تاللىغانلىقىمىزنى كۆرسىتىمىز. تايىنىشچانلىقى.ۋە توغرا مىقدارلاشتۇرۇش.ئۇنىڭدىن باشقا ، بىز يىڭنە سانجىقىنىڭ شەكلى ۋە چوڭ-كىچىكلىكىنى توغرا ئۆلچەپ چىقالايدىغان بولدۇق ، بۇ ئارقىلىق كونتېينېرنىڭ ماس كېلىدىغان مودېلىنى ئىشلىتىپ ، ماتېرىيالنىڭ ئۇچىدىكى ئالاقىلىشىش رايونىنى باھالىمايلا ئېلاستىكىلىقنىڭ مودۇلىنى بەلگىلىيەلەيمىز.بۇ ئەسەردە مىقدارلاشقان ئىككى يوشۇرۇن پەرەز پۈتۈنلەي ئېلاستىك ماتېرىيال خۇسۇسىيىتى ۋە تەۋەككۈلچىلىك چوڭقۇرلۇقى مۇستەقىل مودۇل.بىز بۇ ئۇسۇلنى ئىشلىتىپ ، ئالدى بىلەن مەلۇم مودۇل ئارقىلىق دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق ئۆلچەملەرنى سىناق قىلىپ ، بۇ ئۇسۇلنى مىقدارلاشتۇردۇق ، ئاندىن بۇ ئۇسۇلنى ئىشلىتىپ ئوخشىمىغان ئىككى خىل ئالاقىلىشىش لىنزىسى ماتېرىيالىنىڭ يۈزىنى سۈپەتلىدۇق.سەزگۈرلۈكنى ئاشۇرىدىغان AFM نانو يوقىتىش يۈزىنى خاراكتېرلەندۈرۈشنىڭ بۇ ئۇسۇلى داۋالاش ئۈسكۈنىلىرى ۋە بىئولوگىيىلىك داۋالاشتا ئىشلىتىش مۇمكىنچىلىكى بولغان كەڭ دائىرىلىك بىئولوگىيىلىك گېنىروگېنلىق ئۇلترا ئاۋاز دولقۇنى ماتېرىياللىرىغا قوللىنىلىشىدىن ئۈمىد بار.
لېخفىلكون ئالاقىلىشىش لىنزىسى (ئالكون ، فورت ۋورت ، تېكساس ، ئامېرىكا) ۋە ئۇلارنىڭ كرېمنىيلىق ھىدروگېل تارماق ئېلېمېنتلىرى نانو يوقىتىش تەجرىبىسى ئۈچۈن تاللانغان.سىناقتا ئالاھىدە لايىھەلەنگەن لىنزا ئورنىتىش ئىشلىتىلگەن.لىنزا سىناق قىلىش ئۈچۈن ئورنىتىش ئۈچۈن ، گۈمبەز شەكىللىك ئورۇنغا ئەستايىدىللىق بىلەن قويۇلۇپ ، ئىچىگە ھاۋا كۆپۈكچىلىرىنىڭ كىرمەسلىكىگە كاپالەتلىك قىلىنغان ، ئاندىن قىرلىرى بىلەن مۇقىملاشتۇرۇلغان.لىنزا تۇتقۇچىنىڭ ئۈستى تەرىپىدىكى ئورەكتىكى تۆشۈك سۇيۇقلۇقنى جايىدا تۇتۇپ تۇرۇپ ، لىنزا ئوپتىكىلىق مەركىزىنى زىيارەت قىلىش بىلەن تەمىنلەيدۇ.بۇ لىنزا تولۇق سۇ تولۇقلايدۇ.500 مىللىمېتىرلىق لىنزا ئورالما ئورالمىسى سىناق ھەل قىلىش چارىسى سۈپىتىدە ئىشلىتىلدى.مىقدار نەتىجىسىنى دەلىللەش ئۈچۈن ، سودا خاراكتېرلىك ئىشلەتكىلى بولمايدىغان پولىئاكرىلامىد (PAAM) ھىدروگېل پولىئاكرىلامىد-مېتىلېن-بىساكرىلامىد تەركىبىدىن (100 مىللىمېتىرلىق پېترىسوفت پېترى تامىقى ، ماترىگېن ، ئىرۋىن ، CA ، ئامېرىكا) تەييارلاندى. kPa.4-5 تامچە (تەخمىنەن 125 µl) فوسفاتلىق بۇففېرلىق تۇزنى ئىشلىتىڭ (ئامېرىكا مېكسىكا شىتاتىنىڭ تېۋكېسبۇرىيدىكى Corning Life Science دىن PBS) ۋە 1 تامچە OPTI-FREE Puremoist ئالاقىلىشىش لىنزىسى ئېرىتمىسى (ئامېرىكا Alcon, Vaud, TX ، ئامېرىكا).) AFM ھىدروگېل تەكشۈرۈش ئەسۋابىدا.
Lehfilcon A CL ۋە SiHy تارماق ئېلېمېنتلىرىنىڭ ئەۋرىشكىسى سىكانېرلاش ئېلېكترونلۇق مىكروسكوپ (STEM) تەكشۈرگۈچ ئورنىتىلغان FEI Quanta 250 مەيدان قويۇپ بېرىش سىكاننېرلاش ئېلېكترون مىكروسكوپ (FEG SEM) سىستېمىسى ئارقىلىق تەسۋىرلەنگەن.ئەۋرىشكە تەييارلاش ئۈچۈن ، لىنزا ئالدى بىلەن سۇ بىلەن يۇيۇلۇپ ، تورت شەكىللىك كالتەكلەرگە كېسىلدى.ئەۋرىشكەلەرنىڭ گىدروفىللىق ۋە گىدروفوبىك تەركىبلىرى ئوتتۇرىسىدا پەرقلىق سېلىشتۇرما ھاسىل قىلىش ئۈچۈن ، RuO4 نىڭ% 0.10 لىك مۇقىملاشتۇرۇلغان ئېرىتمىسى بوياق ئورنىدا ئىشلىتىلىپ ، ئەۋرىشكە 30 مىنۇت چۆمۈلدى.Lehfilcon A CL RuO4 داغلاش پەرقلەندۈرۈش پەرقىنى ياخشىلاپلا قالماي ، يەنە شاخلانغان پولىمېر چوتكىلارنىڭ قۇرۇلمىسىنى ئەسلى شەكلىدە ساقلاپ قېلىشقا ياردەم بېرىدۇ ، ئاندىن STEM رەسىملىرىدە كۆرۈلىدۇ.ئاندىن ئۇلار ئېتانولنىڭ قويۇقلۇقى ئېشىپ بىر يۈرۈش ئېتانول / سۇ ئارىلاشمىسىدا يۇيۇلدى ۋە سۇسىزلاندى.ئاندىن ئەۋرىشكە EMBed 812 / Araldite ئېپوسسىيىسى بىلەن قۇيۇلغان بولۇپ ، بىر كېچە ° C 70 قا چىققان.قالدۇق پولىمېرلىشىش ئارقىلىق ئېرىشكەن ئەۋرىشكە بۆلەكلىرى ئۇلترا بىنەپشە نۇر بىلەن كېسىلگەن ، نەتىجىدە نېپىز بۆلەكلەر 30 كىلوۋولتلۇق تېزلىكتىكى تۆۋەن ۋاكۇئۇم ھالەتتە STEM تەكشۈرگۈچ بىلەن تەسۋىرلەنگەن.ئوخشاش SEM سىستېمىسى PFQNM-LC-A-CAL AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابى (Bruker Nano, Santa Barbara, CA, US) نىڭ تەپسىلىي ئالاھىدىلىكى ئۈچۈن ئىشلىتىلگەن.AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ SEM رەسىملىرى تىپىك يۇقىرى ۋاكۇئۇم ھالەتتە 30 كىلوۋولتلۇق تېزلىنىش بېسىمىغا ئېرىشتى.ئوخشىمىغان بۇلۇڭ ۋە چوڭايتىلغان رەسىملەرگە ئېرىشىپ ، AFM تەكشۈرۈش ئۇچىنىڭ شەكلى ۋە چوڭ-كىچىكلىكىنىڭ بارلىق تەپسىلاتلىرىنى خاتىرىلەڭ.رەسىملەرگە بولغان قىزىقىشنىڭ بارلىق كۆرسەتكۈچلىرى رەقەملىك ئۆلچەم قىلىندى.
چوڭلۇقتىكى FastScan Bio سىنبەلگىسى ئاتوم كۈچى مىكروسكوپ (برۇكېر نانو ، سانتا باربارا ، ئامېرىكا ، CA) «PeakForce QNM سۇيۇقلۇق» ھالىتىدىكى لېففىلكون A CL ، SiHy تارماق ئېلېمېنتى ۋە PAAm ھىدروگېل ئەۋرىشكىسىنى تەسۋىرلەش ۋە نانوغا ئايلاندۇرۇش ئۈچۈن ئىشلىتىلگەن.تەسۋىر ھاسىل قىلىش تەجرىبىسىگە نىسبەتەن ، PEAKFORCE-HIRS-FA تەكشۈرۈش ئەسۋابى (Bruker) نىڭ ئىسمى 1 nm بولۇپ ، ئەۋرىشكىنىڭ يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى سۈرەتلىرىنى 0.50 Hz لىك تەكشۈرۈشتە ئىشلەتكەن.بارلىق رەسىملەر سۇدا ھەل قىلىنغان.
AFM nanoindentation تەجرىبىسى PFQNM-LC-A-CAL تەكشۈرۈش ئەسۋابى (Bruker) ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلدى.AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ قېلىنلىقى 345 nm ، ئۇزۇنلۇقى 54 µm ، كەڭلىكى 4.5 µm بولغان نىترىد كاناينىڭ كرېمنىي ئۇچى بار ، رېزونانس چاستوتىسى 45 kHz.ئۇ يۇمشاق بىئولوگىيىلىك ئەۋرىشكىلەردە مىقدارلاشقان نانو مېخانىكىلىق ئۆلچەشنى خاراكتېرلەندۈرۈش ۋە ئىجرا قىلىش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن.سېنزور زاۋۇتتا ئالدىن تەڭشىلىدىغان باھار تەڭشىكى بىلەن ئايرىم تەڭشىلىدۇ.بۇ تەتقىقاتتا ئىشلىتىلگەن تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ باھار تۇراقلىقى 0.05–0.1 N / m ئارىلىقىدا.ئۇچىنىڭ شەكلى ۋە چوڭ-كىچىكلىكىنى توغرا ئېنىقلاش ئۈچۈن ، تەكشۈرۈش ئەسۋابى SEM ئارقىلىق تەپسىلىي بايان قىلىنغان.ئەنجۈر ئۈستىدە.1a رەسىمدە PFQNM-LC-A-CAL تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ يۇقىرى ئېنىقلىق دەرىجىسى ، تۆۋەن چوڭايتىش سىكاننېرلاش ئېلېكترونلۇق مىكروگرافى كۆرسىتىلدى ، تەكشۈرۈش لايىھىسىنىڭ ئومۇمىي كۆرۈنۈشى تەمىنلەندى.ئەنجۈر ئۈستىدە.1b تەكشۈرۈش ئۇچىنىڭ ئۈستى تەرىپىنىڭ چوڭايتىلغان كۆرۈنۈشىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ ، ئۇچىنىڭ شەكلى ۋە چوڭ-كىچىكلىكى ھەققىدە ئۇچۇر بىلەن تەمىنلەيدۇ.ئەڭ ئاخىرىدا ، يىڭنە دىئامېتىرى تەخمىنەن 140 nm كېلىدىغان يېرىم شار (رەسىم 1c).بۇنىڭ ئاستىدا ، ئۇچى لېنتا شەكىللىك بولۇپ ، ئۇزۇنلۇقى تەخمىنەن 500 nm.لېنتا رايونىنىڭ سىرتىدا ، ئۇچى سىلىندىرلىق بولۇپ ، ئومۇمىي ئۇچى ئۇزۇنلۇقى 1.18 µm.بۇ تەكشۈرۈش ئۇچىنىڭ ئاساسلىق ئىقتىدار قىسمى.بۇنىڭدىن باشقا ، چوڭ شارسىمان پولىستىرېن (PS) تەكشۈرۈش ئەسۋابى (Novascan Technologies, Inc, Boone, Iowa, ئامېرىكا)سېلىشتۇرۇش ئۈچۈن PFQNM-LC-A-CAL 140 nm تەكشۈرۈش ئەسۋابى بىلەن.
ئىگىلىنىشچە ، سۇيۇقلۇق AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابى بىلەن پولىمېر چوتكا قۇرۇلمىسى ئارىسىدا قاپسىلىپ قېلىشى مۇمكىن ، بۇ يەر يۈزىگە تېگىشتىن بۇرۇن AFM تەكشۈرۈشىدە يۇقىرىغا كۈچ چىقىرىدۇ.سۇيۇقلۇقنىڭ ساقلىنىشى سەۋەبىدىن بۇ يېپىشقاق چىقىرىش ئۈنۈمى كۆرۈنەرلىك ئالاقىلىشىش نۇقتىسىنى ئۆزگەرتەلەيدۇ ، بۇ ئارقىلىق يەر يۈزى مودۇل ئۆلچەشكە تەسىر كۆرسىتىدۇ.تەكشۈرۈش گېئومېتىرىيىسى ۋە تەۋەككۈلچىلىك سۈرئىتىنىڭ سۇيۇقلۇقنى ساقلاشقا كۆرسىتىدىغان تەسىرىنى تەتقىق قىلىش ئۈچۈن ، لېففىلكون A CL ئەۋرىشكىسى ئۈچۈن 140 nm دىئامېتىرى تەكشۈرۈش ئەسۋابى ئىشلىتىپ ، دائىملىق يۆتكىلىش نىسبىتى 1 µm / s ۋە 2 µm / s بولغان.تەكشۈرۈش دىئامېتىرى 45 µm ، مۇقىم كۈچ تەڭشەش 6 nN 1 µm / s.دىئامېتىرى 140 nm بولغان تەكشۈرۈش ئەسۋابى 1 µm / s لىك تېزلىنىش ۋە 300 pN لىك تېزلىكتە ئېلىپ بېرىلىپ ، ئۈستۈنكى قاپاقنىڭ فىزىئولوگىيىلىك دائىرىسى (1 ~ 8 kPa) ئىچىدە ئۇچرىشىش بېسىمى ھاسىل قىلىنغان.بېسىم 72. PAA ھىدروگېلنىڭ بېسىمى 1 kPa بولغان يۇمشاق تەييار ئەۋرىشكىلەر دىئامېتىرى 140 nm بولغان تەكشۈرۈش ئەسۋابى ئارقىلىق 1 p m / s تېزلىكتە 50 pN لىك ئىندۇكسىيە كۈچى ئۈچۈن سىناق قىلىندى.
PFQNM-LC-A-CAL تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ ئۇچىدىكى كونۇس قىسمىنىڭ ئۇزۇنلۇقى تەخمىنەن 500 nm بولغاچقا ، ھەر قانداق تەۋەككۈلچىلىك چوڭقۇرلۇقى <500 nm ، بىخەتەر ھالدا پەرەز قىلىشقا بولىدۇكى ، تەكشۈرۈش جەريانىدا گېئومېتىرىيە يەنىلا سادىق بولىدۇ. cone شەكلى.ئۇنىڭدىن باشقا ، سىناق قىلىنىۋاتقان ماتېرىيالنىڭ يۈزىدە تەتۈر ئېلاستىكىلىق ئىنكاس كۆرسىتىلىدۇ دەپ قارالدى ، بۇ كېيىنكى بۆلەكلەردىمۇ ئىسپاتلىنىدۇ.شۇڭلاشقا ، ئۇچىنىڭ شەكلى ۋە چوڭ-كىچىكلىكىگە ئاساسەن ، ساتقۇچىلارنىڭ يۇمشاق دېتالىدا بار بولغان بىرىسكو ، سېباستىيان ۋە ئادامس تەتقىق قىلىپ ياساپ چىققان كونتېينېرغا ماس كېلىدىغان مودېلنى تاللىدۇق ، بىزنىڭ AFM نانو تەكشۈرۈش تەجرىبىمىزنى (NanoScope) بىر تەرەپ قىلىمىز.ئايرىش سانلىق مەلۇمات ئانالىز يۇمشاق دېتالى ، Bruker) 73. مودېل شارسىمان چوققىسى كەمتۈك بولغان كونۇسنىڭ كۈچ-يۆتكىلىش مۇناسىۋىتى F (δ) نى تەسۋىرلەيدۇ.ئەنجۈر ئۈستىدە.2-رەسىمدە قاتتىق كونۇسنىڭ شارسىمان ئۇچى بىلەن ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىش جەريانىدا ئالاقىلىشىش گېئومېتىرىيىسى كۆرسىتىلدى ، R بولسا شارسىمان ئۇچىنىڭ رادىئوسى ، a بولسا ئالاقىلىشىش رادىئوسى ، b بولسا شار ئۇچىنىڭ ئۇچىدىكى ئالاقىلىشىش رادىئوسى ، δ بولسا ئالاقىلىشىش رادىئوسى.ئىنچىكە چوڭقۇرلۇق ، θ بولسا كونۇسنىڭ يېرىم بۇلۇڭى.بۇ تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ SEM تەسۋىرى دىئامېتىرى 140 nm بولغان شارسىمان شارنىڭ ئۇدۇل ھالدا كونۇسقا قوشۇلىدىغانلىقىنى ئېنىق كۆرسىتىپ بەردى ، شۇڭا بۇ يەردە b پەقەت R ئارقىلىقلا ئېنىقلىنىدۇ ، يەنى b = R cos θ.ساتقۇچى تەمىنلىگەن يۇمشاق دېتال كونۇس دائىرىسى بىلەن تەمىنلەپ ، ياشنىڭ مودۇل (E) قىممىتىنى a> b دەپ پەرەز قىلغان كۈچ ئايرىش سانلىق مەلۇماتلىرىدىن ھېسابلايدۇ.مۇناسىۋەت:
بۇ يەردە F بولسا ئىندۇكسىيە كۈچى ، E بولسا Young نىڭ مودۇلى ، ν بولسا Poisson نىڭ نىسبىتى.ئالاقىلىشىش رادىئوسىنى ئىشلىتىپ مۆلچەرلەشكە بولىدۇ:
يەر يۈزىدىكى شاخلانغان پولىمېر چوتكىسى بىلەن لېفىلكون ئالاقىلىشىش لىنزىسىنىڭ ماتېرىيالىغا بېسىلغان شارسىمان ئۇچى بار قاتتىق كونۇسنىڭ ئالاقىلىشىش گېئومېتىرىيىسى پىلانى.
ئەگەر ≤ b بولسا ، بۇ مۇناسىۋەت ئادەتتىكى شار شارسىمان تەڭلىمىگە تەڭلىشىدۇ.
ئىشىنىمىزكى ، PMPC پولىمېر چوتكىسىنىڭ شاخلانغان قۇرۇلمىسى بىلەن يىرىڭلىق تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ ئۆز-ئارا تەسىر قىلىشى ئالاقىلىشىش رادىئوسىنىڭ شار شارسىمان رادىئودىن چوڭ بولۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.شۇڭلاشقا ، بۇ تەتقىقاتتا ئېلىپ بېرىلغان ئېلاستىك مودۇلنىڭ بارلىق مىقدار ئۆلچەشلىرى ئۈچۈن ، بىز دېلوغا تايىنىشنى ئىشلەتتۇق.
بۇ تەتقىقاتتا تەتقىق قىلىنغان ئۇلترا بىنەپشە نۇرلۇق بىئولوگىيىلىك ماتېرىياللار ئەۋرىشكە كېسىشمە بۆلەكنىڭ سىكاننېرلاش ئېلېكترونلۇق مىكروسكوپى (STEM) ۋە يەر يۈزىدىكى ئاتوم كۈچى مىكروسكوپى (AFM) ئارقىلىق ئەتراپلىق تەسۋىرلەنگەن.بۇ ئىنچىكە يۈز ئالاھىدىلىكى ئىلگىرى ئېلان قىلىنغان ئەسەرلىرىمىزنىڭ كېڭەيتىلىشى سۈپىتىدە ئېلىپ بېرىلغان بولۇپ ، بىز PMPC ئۆزگەرتىلگەن لېففىلكون A CL يۈزىنىڭ ھەرىكەتچان شاخلانغان پولىمېرلىق چوتكا قۇرۇلمىسىنىڭ يەرلىك مۈڭگۈز پەردىسى توقۇلمىلىرىغا ئوخشاش مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتنى نامايان قىلغانلىقىنى ئېنىقلىدۇق.بۇ سەۋەبتىن ، بىز لىنزا يۈزىنى بىئولوگىيىلىك ماتېرىيال دەپ ئاتايمىز.ئەنجۈر ئۈستىدە.3a ، b ئايرىم-ئايرىم ھالدا لېخفىلكون A CL تارماق ئېغىزى ۋە بىر تەرەپ قىلىنمىغان SiHy تارماق ئېغىزىنىڭ شاخلانغان PMPC پولىمېر چوتكا قۇرۇلمىسىنىڭ كېسىشمە بۆلەكلىرىنى كۆرسىتىدۇ.ھەر ئىككى ئەۋرىشكىنىڭ يۈزى يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى AFM رەسىملىرى ئارقىلىق تېخىمۇ تەھلىل قىلىنغان بولۇپ ، بۇ STEM ئانالىز نەتىجىسىنى تېخىمۇ ئىسپاتلىغان (3c ، d).بۇ رەسىملەرنى بىرلەشتۈرگەندە ، PMPC شاخلانغان پولىمېر چوتكا قۇرۇلمىسىنىڭ ئۇزۇنلۇقى 300-400 nm ئەتراپىدا بولىدۇ ، بۇ AFM نانو ئېلېمېنتىنى ئۆلچەشنى چۈشەندۈرۈشتە ئىنتايىن مۇھىم.رەسىملەردىن ھاسىل قىلىنغان يەنە بىر مۇھىم كۆزىتىش شۇكى ، CL بىئولوگىيىلىك ماتېرىيالنىڭ ئومۇمىي يۈز قۇرۇلمىسى مورفولوگىيىلىك جەھەتتىن SiHy تارماق ماتېرىيال بىلەن ئوخشىمايدۇ.ئۇلارنىڭ يۈز مورفولوگىيىسىدىكى بۇ پەرق ئۇلارنىڭ ئىنچىكە AFM تەكشۈرۈشى بىلەن مېخانىكىلىق ئۆز-ئارا تەسىر جەريانىدا ۋە كېيىن ئۆلچەملىك مودۇل قىممىتىدە ئايان بولىدۇ.
(A) lehfilcon A CL ۋە (b) SiHy تارماق ئېغىزىنىڭ بۆلەكلەر ئارا STEM رەسىملىرى.تارازىسى بار ، 500 nm.AFM رەسىملىرى lehfilcon A CL substrate (c) ۋە ئاساسى SiHy substrate (d) (3 µm × 3 µm).
Bioinspired پولىمېر ۋە پولىمېر چوتكا قۇرۇلمىسى ئەسلىدىنلا يۇمشاق بولۇپ ، ھەر خىل بىئولوگىيىلىك داۋالاشتا كەڭ كۆلەمدە تەتقىق قىلىنغان ۋە ئىشلىتىلگەن .74،75،76،77.شۇڭلاشقا ، ئۇلارنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىنى توغرا ۋە ئىشەنچلىك ئۆلچەپ بېرەلەيدىغان AFM نانو يوقىتىش ئۇسۇلىنى قوللىنىش تولىمۇ مۇھىم.ئەمما شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا ، بۇ دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق ماتېرىياللارنىڭ ئۆزگىچە خۇسۇسىيىتى ، مەسىلەن ئىنتايىن تۆۋەن ئېلاستىكىلىق مودۇل ، يۇقىرى سۇيۇقلۇق تەركىبى ۋە ئېلاستىكىلىقى يۇقىرى بولۇش ، ھەمىشە تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ توغرا ماتېرىيال ، شەكلى ۋە شەكلىنى تاللاشنى قىيىنلاشتۇرىدۇ.size.بۇ ناھايىتى مۇھىم ، يەنى كۆرسەتكۈچ ئەۋرىشكەنىڭ يۇمشاق يۈزىنى تېشىپ قويمايدۇ ، بۇ يەر يۈزى بىلەن ئۇچرىشىش نۇقتىسىنى ۋە ئالاقىلىشىش رايونىنى بەلگىلەشتە خاتالىق كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.
بۇنىڭ ئۈچۈن دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق بىئولوگىيىلىك ماتېرىياللارنىڭ (lehfilcon A CL) مورفولوگىيىسىنى ئەتراپلىق چۈشىنىش تولىمۇ مۇھىم.تەسۋىر ھاسىل قىلىش ئۇسۇلى ئارقىلىق ئېرىشكەن شاخلانغان پولىمېر چوتكىلارنىڭ چوڭ-كىچىكلىكى ۋە قۇرۇلمىسى توغرىسىدىكى ئۇچۇرلار AFM نانو يوقىتىش تېخنىكىسى ئارقىلىق يەر يۈزىنىڭ مېخانىكىلىق ئالاھىدىلىكىنى ئاساس بىلەن تەمىنلەيدۇ.مىكرو چوڭلۇقتىكى شارسىمان كوللوئىد تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ ئورنىغا ، ئۇچى دىئامېتىرى 140 nm بولغان PFQNM-LC-A-CAL كرېمنىي نىترىد تەكشۈرۈش ئەسۋابى (Bruker) نى تاللىدۇق ، بۇ بىئولوگىيىلىك ئەۋرىشكىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىنى مىقدارلاشتۇرۇپ سىزىش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن. ، 81 ، 82 ، 83 ، 84 ئادەتتىكى كوللوئىد تەكشۈرۈش ئەسۋابىغا سېلىشتۇرغاندا بىر قەدەر ئۆتكۈر تەكشۈرۈش ئەسۋابىنى ئىشلىتىشنىڭ سەۋەبىنى ماتېرىيالنىڭ قۇرۇلما ئالاھىدىلىكى بىلەن چۈشەندۈرگىلى بولىدۇ.تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ چوڭلۇقى (~ 140 nm) بىلەن 3h رەسىمدە كۆرسىتىلگەن CL lehfilcon A نىڭ يۈزىدىكى شاخلانغان پولىمېر چوتكىسى بىلەن سېلىشتۇرغاندا ، خۇلاسە چىقىرىشقا بولىدۇكى ، ئۇچى چوتكىلاش قۇرۇلمىسى بىلەن بىۋاسىتە ئۇچرىشىدۇ. ئۇلار ئارقىلىق ئۇچىنى تېشىش پۇرسىتىنى ئازايتىدۇ.بۇ نۇقتىنى چۈشەندۈرۈش ئۈچۈن ، 4-رەسىمدە lehfilcon A CL نىڭ STEM سۈرىتى ۋە AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ يانتۇ ئۇچى (كۆلەمگە سىزىلغان).
Lehfilcon A CL ۋە ACM ئىنچىكە تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ STEM تەسۋىرىنى كۆرسىتىدىغان سىخېما.
بۇنىڭدىن باشقا ، ئۇچىنىڭ چوڭلۇقى 140 nm بولۇپ ، ئىلگىرى CP-AFM نانو يوقىتىش ئۇسۇلىدا ئىشلەپچىقىرىلغان پولىمېر چوتكىسىغا مەلۇم قىلىنغان يېپىشقاق ماددىلارنىڭ خەۋىپىدىن ساقلىنىش ئۈچۈن يېتەرلىك ئەمەس.بىز بۇ كونكېرت شار شەكىللىك ۋە بۇ AFM ئۇچى كىچىكرەك بولغانلىقى ئۈچۈن (1-رەسىم) ، lehfilcon A CL نانو ئېلېمېنتى پەيدا قىلغان كۈچ ئەگرى سىزىقىنىڭ خاراكتېرى تەۋەككۈلچىلىك سۈرئىتى ياكى قاچىلاش / چۈشۈرۈش سۈرئىتىگە باغلىق ئەمەس دەپ پەرەز قىلىمىز. .شۇڭلاشقا ، ئۇ كۆكرەك پەردىسىنىڭ تەسىرىگە ئۇچرىمايدۇ.بۇ پەرەزنى سىناش ئۈچۈن ، lehfilcon A CL ئەۋرىشكىسى PFQNM-LC-A-CAL تەكشۈرۈش ئەسۋابى ئارقىلىق مۇقىم ئەڭ يۇقىرى چەكتە كۆرسىتىلدى ، ئەمما ئوخشىمىغان ئىككى خىل تېزلىكتە ، نەتىجىدە جىددىيلىشىش ۋە چېكىنىش كۈچى ئەگرى سىزىقى ئىشلىتىپ ، كۈچ (nN) نى پىلانلىدى. ئايرىشتا (µm) 5a رەسىمدە كۆرسىتىلدى.ئېنىقكى ، يۈك قاچىلاش ۋە چۈشۈرۈش جەريانىدا كۈچ ئەگرى سىزىقلىرى پۈتۈنلەي ئۆز-ئارا مۇناسىۋەتلىك بولۇپ ، نۆل كۆرسەتكۈچ چوڭقۇرلۇقىدىكى كۈچنىڭ قىرقىلىشىنىڭ رەسىمدىكى كۆرسەتكۈچ تېزلىكى بىلەن ئۆسىدىغانلىقى توغرىسىدا ئېنىق پاكىت يوق ، بۇ يەككە چوتكا ئېلېمېنتلىرىنىڭ پوروئېلاستىك تەسىرى بولمىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.بۇنىڭغا سېلىشتۇرغاندا ، 45 µm دىئامېتىرى AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابىدا سۇيۇقلۇقنى ساقلاش ئۈنۈمى (يېپىشقاق ماددىلارنىڭ ئاجرىلىپ چىقىشى ۋە كۆكرەك پەردىسىنىڭ ئېففېكتى) كۆرۈنەرلىك بولۇپ ، 5b رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ، سوزۇلۇش ۋە چېكىنىش ئەگرى سىزىقى ئارىسىدىكى ئۆسمە ئارقىلىق گەۋدىلىنىدۇ.بۇ نەتىجىلەر پەرەزنى قوللايدۇ ھەمدە دىئامېتىرى 140 nm بولغان تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ بۇنداق يۇمشاق يۈزلەرنى خاراكتېرلەندۈرۈشتىكى ياخشى تاللاش ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.
lehfilcon ACM ئارقىلىق CL كۆرسەتكۈچ كۈچ ئەگرى سىزىقى;(1) دىئامېتىرى 140 nm بولغان تەكشۈرۈش ئەسۋابىنى ئىككى يۈك بېسىش نىسبىتىدە ئىشلىتىپ ، يەر يۈزىگە داغ چۈشۈش جەريانىدا دانىخورەك ئېففېكتىنىڭ يوقلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.(2) دىئامېتىرى 45 µm ۋە 140 nm بولغان تەكشۈرۈش ئەسۋابىنى ئىشلىتىش.s كىچىك تەكشۈرۈش ئەسۋابىغا سېلىشتۇرغاندا يېپىشقاق ماددىلارنىڭ ئاجرىلىپ چىقىشى ۋە چوڭ تەرەتنىڭ تەسىرىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.
ئۇلترا ئاۋاز دولقۇنىنىڭ ئالاھىدىلىكىنى ئايدىڭلاشتۇرۇش ئۈچۈن ، AFM nanoindentation ئۇسۇلى چوقۇم تەتقىق قىلىنىۋاتقان ماتېرىيالنىڭ خۇسۇسىيىتىنى تەتقىق قىلىدىغان ئەڭ ياخشى تەكشۈرۈش بولۇشى كېرەك.ئۇچ شەكلى ۋە چوڭ-كىچىكلىكىدىن باشقا ، AFM تەكشۈرگۈچ سىستېمىسىنىڭ سەزگۈرلۈكى ، سىناق مۇھىتىدىكى ئۇچى ئېغىشقا بولغان سەزگۈرلۈكى ۋە كاناينىڭ قاتتىقلىقى نانو يوقىتىشنىڭ توغرىلىقى ۋە ئىشەنچلىكلىكىنى بەلگىلەشتە مۇھىم رول ئوينايدۇ.ئۆلچەش.بىزنىڭ AFM سىستېمىسىغا نىسبەتەن ، ئورۇن سەزگۈر تەكشۈرگۈچ (PSD) بايقاش چېكى تەخمىنەن 0.5 mV بولۇپ ، ئالدىن تەڭشەشتىن بۇرۇنقى باھار نىسبىتى ۋە PFQNM-LC-A-CAL تەكشۈرۈشىنىڭ ھېسابلانغان سۇيۇقلۇقنىڭ بۇرۇلۇش سەزگۈرلۈكىنى ئاساس قىلىدۇ. نەزەرىيەۋى يۈك سەزگۈرلىكى.0.1 pN دىن تۆۋەن.شۇڭلاشقا ، بۇ ئۇسۇل ئەتراپتىكى شاۋقۇن تەركىبلىرى بولمىغان ئەڭ تۆۋەن تەۋەككۈلچىلىك كۈچى ≤ 0.1 pN نى ئۆلچەشكە يول قويىدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، مېخانىكىلىق تەۋرىنىش ۋە سۇيۇقلۇق دىنامىكىسى قاتارلىق ئامىللار سەۋەبىدىن AFM سىستېمىسىنىڭ ئەتراپتىكى شاۋقۇننى بۇ سەۋىيىگە چۈشۈرۈشى ئاساسەن مۇمكىن ئەمەس.بۇ ئامىللار AFM نانو يوقىتىش ئۇسۇلىنىڭ ئومۇمىي سەزگۈرلۈكىنى چەكلەيدۇ ، شۇنداقلا تەخمىنەن 10 pN لىك ئارقا شاۋقۇن سىگنالىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.يەر يۈزىنىڭ ئالاھىدىلىكى ئۈچۈن ، lehfilcon A CL ۋە SiHy تارماق ئەۋرىشكىسى ئەۋرىشكىسى SEM ئالاھىدىلىكى ئۈچۈن 140 nm تەكشۈرۈش ئەسۋابى ئارقىلىق تولۇق سۇ تولۇقلانغان شارائىتتا ئىندۇكسىيە قىلىنغان ، نەتىجىدە پەيدا بولغان كۈچ ئەگرى سىزىقى كۈچ (pN) بىلەن بېسىمنىڭ ئۈستىگە قويۇلغان.ئايرىش پىلانى (µm) 6a رەسىمدە كۆرسىتىلدى.SiHy ئاساسى ئاستى قىسمىغا سېلىشتۇرغاندا ، lehfilcon A CL كۈچ ئەگرى سىزىقى ئۆتكۈنچى باسقۇچنى ئېنىق كۆرسىتىپ بېرىدۇ ، ئۇ پولىمېرلىق چوتكا بىلەن ئۇچرىشىش نۇقتىسىدىن باشلىنىپ ، يانتۇلۇقنىڭ ئاستىدىكى ماتېرىيال بىلەن بولغان ئالاقىسىنىڭ ئۆتكۈر ئۆزگىرىشى بىلەن ئاخىرلىشىدۇ.كۈچ ئەگرى سىزىقىنىڭ بۇ ئۆتكۈنچى قىسمى شاخلانغان پولىمېر چوتكىنىڭ يەر يۈزىدىكى ھەقىقىي ئېلاستىكىلىق ھەرىكىتىنى گەۋدىلەندۈرىدۇ ، بۇنى پىرىسلاش ئەگرى سىزىقى جىددىيلىك ئەگرى سىزىقى ۋە چوتكا قۇرۇلمىسى بىلەن كۆپ مىقداردىكى SiHy ماتېرىيالىنىڭ مېخانىك خۇسۇسىيىتىدىكى سېلىشتۇرما بىلەن ئىسپاتلايدۇ.Lefilcon نى سېلىشتۇرغاندا.PCS نىڭ STEM تەسۋىرىدىكى شاخلانغان پولىمېر چوتكىنىڭ ئوتتۇرىچە ئۇزۇنلۇقى ۋە 3a رەسىمدىكى قورساقنى بويلاپ ئۇنىڭ ئەگرى سىزىقىنى ئايرىش.6a بۇ ئۇسۇلنىڭ ئۇچى ۋە شاخلانغان پولىمېرنىڭ يەر يۈزىنىڭ ئەڭ چوققىسىغا يېتىدىغانلىقىنى بايقىيالايدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بەردى.چوتكا قۇرۇلمىسى ئوتتۇرىسىدىكى ئالاقىلىشىش.ئۇنىڭدىن باشقا ، كۈچ ئەگرى سىزىقىنىڭ يېقىنلاپ قېلىشى سۇيۇقلۇق ساقلاش ئۈنۈمىنى كۆرسەتمەيدۇ.بۇ خىل ئەھۋالدا ، يىڭنە بىلەن ئەۋرىشكە يۈزى ئوتتۇرىسىدا ھېچقانداق چاپلىشىش بولمايدۇ.ئىككى ئەۋرىشكە ئۈچۈن كۈچ ئەگرى سىزىقىنىڭ ئەڭ ئۈستۈنكى بۆلەكلىرى بىر-بىرىنى قاپلاپ ، تارماق ماتېرىياللارنىڭ مېخانىك خۇسۇسىيىتىنىڭ ئوخشاشلىقىنى ئەكس ئەتتۈرىدۇ.
(a) AFM nanoindentation force ئەگرى سىزىقى lehfilcon A CL تارماق لىنىيىسى ۋە SiHy تارماق ئېغىزى ، (b) تەگلىك شاۋقۇن بوسۇغىسى ئۇسۇلى ئارقىلىق ئالاقىلىشىش نۇقتىسىنىڭ مۆلچەرىنى كۆرسىتىدىغان كۈچ ئەگرى سىزىقى.
كۈچ ئەگرى سىزىقىنىڭ ئىنچىكە تەپسىلاتلىرىنى تەتقىق قىلىش ئۈچۈن ، lehfilcon A CL ئەۋرىشكىسىنىڭ جىددىيلىك ئەگرى سىزىقى 6b رەسىمدە قايتا پىلانلانغان بولۇپ ، y ئوقىدا ئەڭ چوڭ قۇۋۋىتى 50 pN.بۇ گرافىك ئەسلى تەگلىك شاۋقۇنى ھەققىدە مۇھىم ئۇچۇرلار بىلەن تەمىنلەيدۇ.بۇ شاۋقۇن ± 10 pN دائىرىسىدە بولۇپ ، ئالاقىلىشىش نۇقتىسىنى توغرا ئېنىقلاش ۋە تەۋەككۈلچىلىك چوڭقۇرلۇقىنى ھېسابلاشقا ئىشلىتىلىدۇ.ئەدەبىياتتا خەۋەر قىلىنغاندەك ، ئالاقىلىشىش نۇقتىلىرىنى پەرقلەندۈرۈش مودۇل 85 قاتارلىق ماددى خۇسۇسىيەتلەرنى توغرا باھالاشتا ئىنتايىن مۇھىم.كۈچ ئەگرى سانلىق مەلۇماتلىرىنى ئاپتوماتىك بىر تەرەپ قىلىشقا چېتىشلىق ئۇسۇل يۇمشاق ماتېرىياللارنىڭ سانلىق مەلۇماتقا ماسلىشىش ۋە مىقدار ئۆلچەش ئوتتۇرىسىدىكى ياخشىلىنىشنى كۆرسىتىپ بەردى.بۇ ئەسەردە بىزنىڭ ئالاقىلىشىش نۇقتىلىرىمىزنى تاللىشىمىز بىر قەدەر ئاددىي ۋە ئوبيېكتىپ ، ئەمما ئۇنىڭ چەكلىمىسى بار.بىزنىڭ ئالاقىلىشىش نۇقتىسىنى بەلگىلەشتىكى مۇتەئەسسىپ ئۇسۇلىمىز كىچىكرەك تەۋەككۈلچىلىك چوڭقۇرلۇقى (<100 nm) ئۈچۈن سەل يۇقىرى مۆلچەرلەنگەن مودۇل قىممەتنى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن.ئالگورىزىمنى ئاساس قىلغان سەزگۈر نۇقتىلارنى بايقاش ۋە سانلىق مەلۇماتلارنى ئاپتوماتىك بىر تەرەپ قىلىش كەلگۈسىدە بۇ خىزمەتنىڭ داۋامى بولۇپ ، ئۇسۇلىمىزنى تېخىمۇ ياخشىلايدۇ.شۇڭا ، p 10 pN تەرتىپىدىكى ئىچكى تەگلىك شاۋقۇنى ئۈچۈن ، بىز ئالاقىلىشىش نۇقتىسىنى 6b رەسىمدىكى x ئوقىدىكى تۇنجى سانلىق مەلۇمات نۇقتىسى قىلىپ ئېنىقلايمىز ، قىممىتى ≥10 pN.ئاندىن ، 10 pN نىڭ شاۋقۇن بوسۇغىسىغا ئاساسەن ، ~ 0.27 µm سەۋىيىدىكى تىك سىزىق يەر يۈزى بىلەن بولغان ئالاقىلىشىش نۇقتىسىنى كۆرسىتىدۇ ، ئۇنىڭدىن كېيىن سوزۇلۇش ئەگرى سىزىقى داۋاملىشىدۇ ، تاكى ئاستى سىزىقنىڭ چوڭقۇرلۇقى ~ 270 nm.قىزىقارلىق يېرى ، تەسۋىر ھاسىل قىلىش ئۇسۇلى ئارقىلىق ئۆلچەنگەن شاخلانغان پولىمېر چوتكا ئىقتىدارى (300-400 nm) نىڭ چوڭ-كىچىكلىكىگە ئاساسەن ، CL lehfilcon نىڭ ئىنچىكە چوڭقۇرلۇقى تەگلىك شاۋقۇن بوسۇغىسى ئۇسۇلى ئارقىلىق كۆزىتىلگەن ئەۋرىشكە تەخمىنەن 270 nm بولۇپ ، بۇ ئىنتايىن يېقىن. ئۆلچەش ئۆلچىمى STEM.بۇ نەتىجىلەر AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابىنىڭ شەكلى ۋە چوڭ-كىچىكلىكىنىڭ ئىنتايىن يۇمشاق ۋە يۇقىرى ئېلاستىكىلىق شاخلانغان پولىمېر چوتكا قۇرۇلمىسىنىڭ ئىنكاسىغا ماسلىشىشچانلىقى ۋە قوللىنىشچانلىقىنى تېخىمۇ ئىسپاتلىدى.بۇ سانلىق مەلۇماتلار ئارقا كۆرۈنۈش شاۋقۇنىنى ئالاقىلىشىش نۇقتىلىرىنى ئېنىقلاشنىڭ بوسۇغىسى سۈپىتىدە ئىشلىتىش ئۇسۇلىمىزنى قوللايدىغان كۈچلۈك ئىسپات بىلەن تەمىنلەيدۇ.شۇڭا ، ماتېماتىكىلىق مودېل ۋە كۈچ ئەگرى سىزىقىدىن ئېرىشكەن ھەر قانداق مىقدار نەتىجىسى بىر قەدەر توغرا بولۇشى كېرەك.
AFM nanoindentation ئۇسۇلى ئارقىلىق ساننى ئۆلچەش سانلىق مەلۇماتلارنى تاللاش ۋە كېيىنكى تەھلىل ئۈچۈن ئىشلىتىلىدىغان ماتېماتىكىلىق مودېللارغا پۈتۈنلەي باغلىق.شۇڭلاشقا ، مەلۇم بىر مودېلنى تاللاشتىن بۇرۇن تەۋەككۈلچى ، ماددى خۇسۇسىيەت ۋە ئۇلارنىڭ ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىش مېخانىزىمىنى تاللاشقا مۇناسىۋەتلىك بارلىق ئامىللارنى ئويلىشىش كېرەك.بۇ خىل ئەھۋالدا ، ئۇچلۇق گېئومېتىرىيە SEM مىكروگرافىيىسى ئارقىلىق ئەستايىدىللىق بىلەن سۈپەتلەنگەن (1-رەسىم) ، نەتىجىگە ئاساسەن ، دىئامېتىرى 140 nm بولغان AFM نانو تەكشۈرۈش ئەسۋابى قاتتىق كونۇس ۋە شارسىمان ئۇچى گېئومېتىرىيە لېخفىلكون A CL79 ئەۋرىشكىسىنى خاراكتېرلەندۈرۈشتىكى ياخشى تاللاش. .ئەستايىدىل باھالاشقا تېگىشلىك يەنە بىر مۇھىم ئامىل سىناق قىلىنىۋاتقان پولىمېر ماتېرىيالىنىڭ ئېلاستىكىلىقى.گەرچە نانونىڭ دەسلەپكى سانلىق مەلۇماتلىرى (5a ۋە 6a رەسىملەر) جىددىيلىك ۋە پىرىسلاش ئەگرى سىزىقىنىڭ قاپلىنىش ئالاھىدىلىكىنى ، يەنى ماتېرىيالنىڭ تولۇق ئېلاستىكىلىق ئەسلىگە كېلىشىنى ئېنىق كۆرسىتىپ بەرگەن بولسىمۇ ، ئەمما ئالاقىنىڭ ساپ ئېلاستىكىلىقلىقىنى جەزملەشتۈرۈش ئىنتايىن مۇھىم. .بۇنىڭ ئۈچۈن ، lehfilcon A CL ئەۋرىشكىسى يۈزىدىكى ئوخشاش ئورۇندا ئارقا-ئارقىدىن ئىككى قېتىم تولۇقلىما بېرىش ، تولۇق سۇ تولۇقلاش شارائىتىدا تەۋەككۈلچىلىك نىسبىتى 1 µm / s بولغان.ھاسىل بولغان كۈچ ئەگرى سانلىق مەلۇمات ئەنجۈردە كۆرسىتىلدى.7 ۋە مۆلچەردىكىدەك ، ئىككى باسمىنىڭ كېڭىيىش ۋە پىرىسلاش ئەگرى سىزىقى ئاساسەن ئوخشاش بولۇپ ، شاخلانغان پولىمېر چوتكا قۇرۇلمىسىنىڭ يۇقىرى ئېلاستىكىلىقىنى گەۋدىلەندۈرىدۇ.
Lehfilcon A يۈزىدىكى ئوخشاش بىر ئورۇندىكى ئىككى تەۋەككۈلچىلىك ئەگرى سىزىقى لىنزا يۈزىنىڭ كۆڭۈلدىكىدەك ئېلاستىكىلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.
تەكشۈرۈش ئەسۋابى ۋە lehfilcon A CL يۈزىنىڭ SEM ۋە STEM رەسىملىرىدىن ئېرىشكەن ئۇچۇرلارغا ئاساسەن ، كونۇس دائىرىسى مودېلى AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابى بىلەن سىناق قىلىنىۋاتقان يۇمشاق پولىمېر ماتېرىيالىنىڭ ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىشىنىڭ مۇۋاپىق ماتېماتىكىلىق ئىپادىلىنىشى.بۇنىڭدىن باشقا ، بۇ كونۇس دائىرىسى مودېلى ئۈچۈن ، بېسىلغان ماتېرىيالنىڭ ئېلاستىك خۇسۇسىيىتى توغرىسىدىكى ئاساسىي پەرەزلەر بۇ يېڭى بىئولوگىيىلىك ماتېرىيالغا ماس كېلىدۇ ھەمدە ئېلاستىك مودۇلنى مىقدارلاشتۇرۇشقا ئىشلىتىلىدۇ.
AFM نانو ئايرىش ئۇسۇلى ۋە ئۇنىڭ زاپچاسلىرى ئەتراپلىق باھالانغاندىن كېيىن ، تەۋەككۈلچىلىك تەكشۈرۈش خۇسۇسىيىتى (شەكلى ، چوڭ-كىچىكلىكى ۋە باھارنىڭ قاتتىقلىقى) ، سەزگۈرلۈك (تەگلىك شاۋقۇنى ۋە ئالاقىلىشىش نۇقتىسىنى مۆلچەرلەش) ۋە سانلىق مەلۇماتقا ماس كېلىدىغان مودېللار (مىقدار مودۇل ئۆلچەش) قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئىشلىتىلگەن.سودا خاراكتېرلىك دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق ئەۋرىشكىلەرنى سۈپەتلەپ ، مىقدار نەتىجىسىنى دەلىللەڭ.ئېلاستىكىلىق مودۇلى 1 kPa بولغان سودا پولىئاكرىلامىد (PAAM) ھىدروگېل 140 nm تەكشۈرۈش ئەسۋابى ئارقىلىق سۇ تولۇقلانغان شارائىتتا سىناق قىلىندى.بۆلەكلەرنى سىناش ۋە ھېسابلاش تەپسىلاتلىرى قوشۇمچە ئۇچۇردا تەمىنلەنگەن.نەتىجىدە كۆرسىتىلىشىچە ، ئۆلچەنگەن ئوتتۇرىچە مودۇل 0.92 kPa بولۇپ ،% RSD ۋە مەلۇم مودۇلدىن پىرسەنت (%) ئېغىش نىسبىتى% 10 كىمۇ يەتمەيدىكەن.بۇ نەتىجىلەر ئۇلترا ئاۋاز دولقۇنىدىكى ماتېرىياللارنىڭ مودۇلىنى ئۆلچەشتە بۇ ئەسەردە ئىشلىتىلگەن AFM نانو يوقىتىش ئۇسۇلىنىڭ توغرىلىقى ۋە كۆپىيىشچانلىقىنى ئىسپاتلايدۇ.Lehfilcon A CL ئەۋرىشكىسى ۋە SiHy ئاساسى ئاستى قىسمىنىڭ سىرتقى يۈزى ئوخشاش AFM نانو يوقىتىش ئۇسۇلى ئارقىلىق ئۇلترا ئاۋاز دولقۇنىنىڭ سىرتقى كۆرۈنۈش مودۇلىنى ئىنچىكە چوڭقۇرلۇقنىڭ رولى سۈپىتىدە تەتقىق قىلغان.كۆرسەتكۈچ كۈچى ئايرىش ئەگرى سىزىقى 300 pN ، تېزلىكى 1 µm / s ، تولۇق سۇ تولۇقلاش شەكلىدە ھەر بىر تىپنىڭ ئۈچ ئەۋرىشكىسى (n = 3; ھەر بىر ئەۋرىشكە بىر كۆرسەتكۈچ) ئۈچۈن ھاسىل قىلىنغان.تەۋەككۈلچىلىكتىن ئورتاق بەھرىلىنىش ئەگرى سىزىقى شەكىللىك مودېل ئارقىلىق تەقلىد قىلىنغان.ئىندۇكسىيە چوڭقۇرلۇقىغا تايىنىدىغان مودۇلغا ئېرىشىش ئۈچۈن ، ئالاقىلىشىش نۇقتىسىدىن باشلاپ 20 nm نىڭ ھەر قېتىمدا 40 nm كەڭلىكتىكى ئەگرى سىزىق بېكىتىلدى ھەمدە مودۇلنىڭ قىممەت ئەگرى سىزىقىنىڭ ھەر بىر قەدىمىدە ئۆلچەلدى.Spin Cy et al.مۇشۇنىڭغا ئوخشاش ئۇسۇل كوللوئىدلىق AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابى نانو ئېلېمېنتى ئارقىلىق پولى (لاۋرىل مېتاكرىلات) (P12MA) پولىمېر چوتكىسىنىڭ مودۇللۇق دەرىجىسىنى ئايرىشتا قوللىنىلغان بولۇپ ، ئۇلار Hertz ئالاقىلىشىش ئەندىزىسىنى ئىشلىتىپ سانلىق مەلۇماتلار بىلەن بىردەك.بۇ ئۇسۇل 8-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ئېنىق بولغان ئالاقىلىشىش مودۇلى (kPa) بىلەن تەۋەككۈلچىلىك چوڭقۇرلۇقى (nm) نىڭ سىيۇژىتى بىلەن تەمىنلەيدۇ ، بۇ كۆرۈنۈشتىكى ئالاقىلىشىش مودۇلى / چوڭقۇرلۇق دەرىجىسىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.CL lehfilcon نىڭ ھېسابلانغان ئېلاستىك مودۇلى ئەۋرىشكىنىڭ ئەۋرىشكىنىڭ ئۈستۈنكى 100 nm ئىچىدە 2-3 kPa ئارىلىقىدا بولۇپ ، ئۇنىڭدىن ھالقىپ چوڭقۇرلۇق بىلەن كۆپىيىشكە باشلايدۇ.يەنە بىر جەھەتتىن ، SiHy ئاساسى ئاستى قىسمىنى چوتكىغا ئوخشايدىغان پىلاستىنكا ئىشلەتمەي سىناق قىلغاندا ، 300 pN لىك كۈچ بىلەن قولغا كەلتۈرۈلگەن ئەڭ چوڭ تەۋەككۈلچىلىك چوڭقۇرلۇقى 50 nm دىن تۆۋەن ، سانلىق مەلۇماتتىن ئېرىشكەن مودۇل قىممىتى تەخمىنەن 400 kPa. ، ئۇ ياش ماتېرىياللارنىڭ توپ ماتېرىياللىرىغا بولغان قىممىتى بىلەن سېلىشتۇرغىلى بولىدۇ.
Lehfilcon A CL ۋە SiHy تارماق ئېلېمېنتلىرىنىڭ ئالاقىلىشىش مودۇلى (kPa) بىلەن ئىندۇكسىيە چوڭقۇرلۇقى (nm) مودۇلنى ئۆلچەش ئۈچۈن AFM نانو ئايرىش ئۇسۇلى ئارقىلىق AFM نانو ئايرىش ئۇسۇلىنى قوللانغان.
روماننىڭ بىئولوگىيىلىك خىمىيىلىك شاخلانغان پولىمېر چوتكا قۇرۇلمىسىنىڭ ئۈستۈنكى يۈزى ئېلاستىكىلىقنىڭ ئىنتايىن تۆۋەن مودۇلىنى نامايان قىلىدۇ (2-3 kPa).بۇ STEM رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك چاتما پولىمېر چوتكىنىڭ ھەقسىز ئاسما ئۇچىغا ماس كېلىدۇ.CL نىڭ سىرتقى گىرۋىكىدە مودۇل تەدرىجىي ماددىنىڭ بەزى پاكىتلىرى بولسىمۇ ، ئەمما ئاساسلىق يۇقىرى مودۇللۇق تارماق بالا تېخىمۇ تەسىر كۈچكە ئىگە.قانداقلا بولمىسۇن ، يەر يۈزىنىڭ ئەڭ يۇقىرى 100 nm شاخلانغان پولىمېر چوتكىسىنىڭ ئومۇمىي ئۇزۇنلۇقىنىڭ% 20 ئىچىدە بولىدۇ ، شۇڭا بۇ بەلگە چوڭقۇرلۇقى دائىرىسىدىكى مودۇلنىڭ ئۆلچەملىك قىممىتىنى بىر قەدەر توغرا ، كۈچلۈك ئەمەس دەپ قاراش مۇۋاپىق. ئاستىدىكى جىسىمنىڭ تەسىرىگە باغلىق.
Lehfilcon نىڭ ئۆزگىچە بىئولوگىيىلىك لايىھەلىنىشى سەۋەبىدىن ، SiHy تارماق ئېغىزىنىڭ يۈزىگە چاپلانغان شاخلانغان PMPC پولىمېرلىق چوتكا قۇرۇلمىسىدىن تەركىب تاپقان ئالاقىلىشىش لىنزىسى بولغاچقا ، ئەنئەنىۋى ئۆلچەش ئۇسۇللىرى ئارقىلىق ئۇلارنىڭ يەر يۈزى قۇرۇلمىسىنىڭ مېخانىك خۇسۇسىيىتىنى ئىشەنچلىك تەسۋىرلەش ناھايىتى تەس.بۇ يەردە سۇ تەركىبى يۇقىرى ، ئېلاستىكىلىقى يۇقىرى بولغان لېفىلكون A قاتارلىق دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق ماتېرىياللارنى توغرا خاراكتېرلەندۈرۈش ئۈچۈن ئىلغار AFM نانو يوقىتىش ئۇسۇلىنى تونۇشتۇرىمىز.بۇ ئۇسۇل AFM تەكشۈرۈش ئەسۋابىنى ئىشلىتىشنى ئاساس قىلغان بولۇپ ، ئۇنىڭ ئۇچى چوڭلۇقى ۋە گېئومېتىرىيەسى ئىنچىكە تاللانغان دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق يۈز ئىقتىدارلىرىنىڭ قۇرۇلما ئۆلچىمىگە ماس ھالدا تاللانغان.تەكشۈرۈش ئەسۋابى بىلەن قۇرۇلمىنىڭ بۇ خىل ماسلىشىشى سەزگۈرلۈكنى ئاشۇرۇپ ، شاخلانغان پولىمېر چوتكا ئېلېمېنتلىرىنىڭ تۆۋەن مودۇل ۋە ئۆزىگە خاس ئېلاستىك خۇسۇسىيىتىنى ئۆلچەشكە شارائىت ھازىرلاپ بېرىدۇ.نەتىجىدە كۆرسىتىلىشچە ، لىنزا يۈزىگە خاس بولغان ئالاھىدە شاخلانغان PMPC پولىمېر چوتكىسى سۇ مۇھىتىدا سىناق قىلىنغاندا ئىنتايىن تۆۋەن ئېلاستىك مودۇل (2 kPa) ۋە ئىنتايىن يۇقىرى ئېلاستىكىلىقى (% 100 كە يېقىن) بولغان.AFM nanoindentation نىڭ نەتىجىسى يەنە بىزگە بىئولوگىيىلىك لىنزا يۈزىدىكى كۆرۈنەرلىك ئالاقىلىشىش مودۇلى / چوڭقۇرلۇق دەرىجىسى (30 kPa / 200 nm) نى خاراكتېرلەندۈرۈشكە شارائىت ھازىرلاپ بەردى.بۇ گرافىك شاخلانغان پولىمېر چوتكىسى بىلەن SiHy تارماق ئېغىزىنىڭ مودۇل پەرقى ياكى پولىمېر چوتكىسىنىڭ شاخلانغان قۇرۇلمىسى / زىچلىقى ياكى ئۇنىڭ بىرىكىشىدىن بولۇشى مۇمكىن.قانداقلا بولمىسۇن ، قۇرۇلما ۋە خۇسۇسىيەت ئوتتۇرىسىدىكى مۇناسىۋەتنى ، بولۇپمۇ چوتكا شاخلىرىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتكە بولغان تەسىرىنى تولۇق چۈشىنىش ئۈچۈن ، تېخىمۇ چوڭقۇرلاپ تەتقىق قىلىشقا توغرا كېلىدۇ.مۇشۇنىڭغا ئوخشاش ئۆلچەش باشقا دەرىجىدىن تاشقىرى يۇمشاق ماتېرىياللار ۋە داۋالاش ئۈسكۈنىلىرىنىڭ يۈزىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىنى خاراكتېرلەندۈرۈشكە ياردەم بېرەلەيدۇ.
نۆۋەتتىكى تەتقىقات جەريانىدا ھاسىل قىلىنغان ۋە / ياكى ئانالىز قىلىنغان سانلىق مەلۇماتلار مۇۋاپىق تەلەپكە ئاساسەن مۇناسىۋەتلىك ئاپتورلاردىن تەمىنلىنىدۇ.
Rahmati, M., Silva, EA, Reseland, JE, Hayward, K. and Haugen, HJ Biological reaction to physical and chemical properties of surface of biomaterials.خىمىيىلىك.جەمئىيەت.Ed.49 ، 5178–5224 (2020).
چېن ، FM ۋە ليۇ ، X. توقۇلما ئىنژېنېرى ئۈچۈن ئىنسانلار ھاسىل قىلغان بىئولوگىيىلىك ماددىلارنى ياخشىلاش.پروگرامما تۈزۈش.پولىمېر.the science.53, 86 (2016).
Sadtler, K. et al.قايتا ھاسىل بولىدىغان داۋالاشتىكى بىئولوگىيىلىك ماددىلارنىڭ لايىھىلىنىشى ، كلىنىكىلىق يولغا قويۇلۇشى ۋە ئىممۇنىتېت ئىنكاسى.مىللىي مات. 16040-يىل (2016).
Oliver WK ۋە Farr GM يۈك ۋە يۆتكىلىشنى ئۆلچەش ئارقىلىق تەۋەككۈلچىلىك تەجرىبىسى ئارقىلىق قاتتىقلىق ۋە ئېلاستىك مودۇلنى بەلگىلەشنىڭ ياخشىلانغان ئۇسۇلى.J. Alma mater.ساقلاش باكى.7 ، 1564–1583 (2011).
ۋەلى ، SM بەلگە خاراكتېرلىك قاتتىقلىق سىنىقىنىڭ تارىخى كېلىپ چىقىشى.alma mater.the science.تېخنىكا.28 ، 1028–1044 (2012).
برويىتمان ، E. ماكرو ، مىكرو ۋە نانوسكالدىكى كۆرسەتكۈچ قاتتىقلىق ئۆلچىمى: ھالقىلىق ئوبزور.قەبىلە.Wright.65 ، 1–18 (2017).
Kaufman, JD and Clapperich, SM Surface بايقاش خاتالىقى يۇمشاق ماتېرىياللارنىڭ نانو قويۇقلۇقىدا مودۇلنىڭ يۇقىرى مۆلچەرلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.J. Mecha.Behavior.Biomedical Science.alma mater.2 ، 312–317 (2009).
Karimzade A., Koloor SSR, Ayatollakhi MR, Bushroa AR and Yahya M.Yu.تەجرىبە ۋە ھېسابلاش ئۇسۇلى ئارقىلىق گېروگېنلىق نانو كومپوزىتسىيىسىنىڭ مېخانىكىلىق ئالاھىدىلىكىنى بەلگىلەيدىغان نانو يوقىتىش ئۇسۇلىنى باھالاش.the science.15763-يىل 9-ئۆي (2019).
ليۇ ، ك.J. Mecha.Behavior.Biomedical Science.alma mater.2 ، 355–363 (2009).
ئاندرېۋس JW ، Bowen J ۋە Chaneler D. ماس كېلىدىغان ئۆلچەش سىستېمىسى ئارقىلىق توڭلىتىشچانلىقىنى ئېنىقلاشنى ئەلالاشتۇرۇش.يۇمشاق دېتال 9 ، 5581–5593 (2013).
Briscoe, BJ, Fiori, L. and Pellillo, E. Nanoindentation of polymeric surface.J. Physics.D. فىزىكا ئىلتىماس قىلىڭ.31, 2395 (1998).
Miyailovich AS, Tsin B., Fortunato D. ۋە Van Vliet KJ يۇقىرى ئېلاستىكىلىق پولىمېر ۋە بىئولوگىيىلىك توقۇلمىلارنىڭ توڭلىتىش مېخانىزىمى خۇسۇسىيىتى.Journal of Biomaterials.71 ، 388–397 (2018).
Perepelkin NV, Kovalev AE, Gorb SN, Borodich FM كېڭەيتىلگەن Borodich-Galanov (BG) ئۇسۇلى ۋە چوڭقۇر تەۋەككۈلچىلىك ئارقىلىق يۇمشاق ماتېرىياللارنىڭ ئېلاستىك مودۇل ۋە يېپىشتۇرۇش خىزمىتىنى باھالاش.يۇڭ.alma mater.129 ، 198–213 (2019).
Shi, X. et al.سىلتسىيلىق ھىدروگېل ئالاقىلىشىش لىنزىسىنىڭ بىئولوگىيىلىك خىمىيىلىك پولىمېرلىق يۈزىنىڭ نانوسكولى مورفولوگىيىسى ۋە مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى.لاڭمۇئېر 37 ، 13961–13967 (2021).