2005年9月26日
汽车、飞机和计算机等革命性产品的设计、开发和制造的成功在很大程度上归功于大规模材料测试系统(MTS)，该系统为工程师和设计师提供了对各种材料和结构力学行为的基本理解。欧洲杯足球竞彩
然而，在纳米技术领域，材料和结构的力学特性是在原子和分子的规模上进行的，现有的材料测试系统是无用的。欧洲杯足球竞彩开发一种通用的纳米材料测试系统(n-MTS)是科学界面临的一项重大挑战，该系统可以安装在现有的电子显微镜(可以将图像放大大约一百万倍的仪器)中，并具有机械测试纳米尺度物体所需的分辨率和准确性。
现在,研究人员在西北大学设计并建造了第一台完整的微型机器，使实时研究纳米力学现象成为可能。研究结果于本周在网上公布美国国家科学院院刊欧洲杯线上买球．这台机器可以按照原位透射电子显微镜(TEM)的要求进入微小的空间，成功地表征了纳米线和碳纳米管的力学性能。
n-MTS由机械工程教授Horacio D. Espinosa和他的同事们开发，由微技术(计算机工业的衍生品)制造的驱动器和负载传感器组成。负载传感器是基于差分电容传感，提供约10纳米牛顿的负载分辨率。这是第一个纳米尺度材料测试系统，提供连续观察试样变形和破坏与亚纳米分辨率，同时电子测量施加的力与纳米牛顿分辨率。微尺度上的机电热机械一体化使这一成就成为可能。
该大学研究人员克服的挑战之一是集成微机电系统(MEMS)和测量电子信号的电路。他们使用由MEMS芯片和微电子传感芯片组成的双芯片结构解决了这个问题。
该团队克服的另一个挑战是在测试设备上安装单个纳米结构。使用nanomanipulator在双光束扫描电子显微镜和聚焦离子束装置(一个新工具可用于纳米科学家)研究人员拿起纳米结构,减少他们所需的长度和nanowelded结构到n-MTS使用electron-beam-induced沉积铂。
正如美国国家科学院院刊的文章所报道的那样，该系统的性能通过对独立多晶硅薄膜、金属纳米线和碳纳米管(CNTs)的原位电子显微镜测试得到了证实。埃斯皮诺萨的团队首次实现了实时原位传输电子显微镜观察CNTs在拉伸载荷下的失效。
1959年，诺贝尔奖得主理查德·费曼在加州理工学院发表了题为“底部有很大的空间”的演讲，他在演讲中设想了制造非常小的机器的可能性。Espinosa说:“我们基于mems的纳米材料测试系统是Feynman预期的微型化道路上的又一个里程碑。“我们预计，它将产生与上个世纪通用测试机的发展相同的影响和机会。”
n-MTS不仅可以表征纳米线和纳米管的力学性能、热学性能和电学性能，而且可以表征DNA、蛋白质和纳米纤维等大量有机材料的力学性能、热学性能和电学性能。欧洲杯足球竞彩
http://www.northwestern.edu/