用于力学与显微观测的浸入式悬臂装置

我们在此提出一种基于悬臂的新型装置，可在极软固体中施加平移应力或应变控制的流变学测量，并对三维微观结构进行同步共聚焦成像。应力通过基于涡流的传感器测量。通过对测量量施加 PID 控制回路并利用微操纵器改变位置，实现对应力与应变的控制。为消除表面张力的影响，样品与悬臂均处于浸入状态。这使得应力测量与控制可低至 3 mPa。借助该装置，我们能以相同精度独立施加剪切与法向应力或应变。我们以软蛋白凝胶体系的稳态剪切应变或应力实验展示了该装置的技术能力。同步共聚焦成像为递增剪切应变实验中观测到的宏观断裂提供了深入认识。