弗莱明领导新的研究与高度专业化的仪器
琼斯博罗——优德体育立大学工程与计算机科学学院获得的高度专业化的实验室设备将使最小尺度的材料和生物标本测量成为可能。
罗伯特(德鲁)弗莱明博士,机械工程助理教授,是国家科学基金会(NSF)最近向a - 优德体育拨款的首席研究员(PI)。弗莱明通过美国国家科学基金会的主要研究仪器(MRI)项目提出的约58万美元的提案获得批准,为获得纳米压头铺平了道路,用于材料科学和生物材料的研究。
弗莱明指出:“该工具将支持纳米材料、龋齿、心脏细胞和组织、先进铺路材料、纳米工程表面和半导体量子点的机械特性研究。”他强调了可以分析的材料的广谱性。
由于其独特的性质,纳米压头是定制的。在11月最后的订单下达后,他预计它将安装在他的A-State实验室,并于明年5月投入使用。
纳米压头用于测量“纳米尺度”材料的机械性能。该奖项还包括在生理条件下对生物组织进行实验的专门测试能力。该功能是由制造商br
该奖项的共同首席研究员是微生物学助理教授Robert Shields博士、土木工程教授Zahid Hossain博士、机械工程副教授Ilwoo Seok博士和电气工程助理教授Paul Minor博士,以及纽约理工学院骨科医学院的Viswanathan Rajagopalan博士。
工程与计算机科学学院院长阿比吉特·巴塔查里亚博士对弗莱明说:“我很感激你的领导,为获得纳米压痕机赢得了这项享有盛誉的MRI拨款。”“这将改变我们大学和该地区材料研究的游戏规则。祝贺你和你的合作检察官团队。”
弗莱明解释说,纳米压头是一种表征材料机械性能的工具,主要是弹性模量和硬度,通过测量锋利的金刚石压头压入材料时材料的变形情况。
弗莱明补充说,通过拨款获得的纳米压痕机将具有特殊的测试能力。
“大多数纳米压痕机只能可靠地测量金属等‘硬’材料。弗莱明解释说:“这台仪器经过特殊配置,可以在模拟生理条件的受控环境中测量‘软’材料,比如生物组织。”“主要的好处是,与标准的宏观拉伸测试相比,该工具可以在非常小的力和变形下进行这些测量,而标准的宏观拉伸测试需要使试样变形直至断裂。”
纳米尺度是指以纳米为单位测量的长度。例如,一米有1000毫米,一毫米有1000微米,一微米有1000纳米——这意味着一纳米是一米的十亿分之一。作为参考,人类头发的宽度约为100微米,因此纳米尺度的测量发生在长度尺度上,而长度尺度要小很多倍。
“纳米压头可以测量大块材料的特性而不破坏它们,但也可以测量非常小的物体,如纳米颗粒和单个细胞,”工程学教授继续说。“它还可以测量在整个样品中没有均匀机械性能的复合材料的机械性能。”
纳米压头的纳米级分辨率意味着它可以在很小体积的材料上进行机械性能测量。
他还说:“对于像牙齿和心脏细胞这样的生物材料,测量这些材料对疾病的机械特性,可以让我们深入了解材料在生物水平上发生的变化,这可能与疾病的遗传起源有关。”