FT-MTA03 微力学测试与组装系统

                FemtoTools是一家瑞士高科技公司，研发团队依托于瑞士联邦理工学院-机器人与智能系统研究所（ETH-IRIS）Bradley Nelson 教授课题组，为微纳米尺度的机械测试和机器人处理研发超高精度仪器，充分满足半导体技术、微系统开发、材料科学、微型医学和生物技术等领域的挑战性要求。FemtoTools的微机械处理和测量仪器配备高灵敏度的微力传感探头和力传感微钳，这是基于特殊开发的微机电系统（MEMS）的制造工艺成果。其产品及技术以创新系统的无与伦比的灵敏度和准确性重新定义了微米和纳米领域中精确定量研究的标准，迄今已获得多项重要奖项，包括瑞士技术创新大奖、国际机器人与自动化大会颁发的学术贡献奖（ICRA）等。FemtoTools主要产品有压力传感器探针、纳米移动平台和定位系统、数据采集控制系统等等，可以在光学显微镜、探针台或电镜环境下，结合其独有的微纳力学传感探针或微钳，对样品进行力学性能测试或微纳尺度的操纵。产品已经在生物与生物工程、材料科学、MEMS 表征、微型机械手臂、纳米技术等广为应用，不断为客户创造令人兴奋的新的可能性。

用于精确定量测定微纳米尺度的机械性能和样品尺寸/几何结构的测试仪器。其多样灵活的测试模式能满足用户各种不同的应用和要求，为微观结构分析提供了一套全面完整的解决方案，是功能最齐全的一款微力学测试系统。

参数配置

FT-MTA03集纳米压痕仪、微拉力仪、轮廓仪和通用微观结构分析仪的功能于一体，其测力范围为±200mN，力学分辨率可达0.5nN（9个数量级），可在三轴方向测量0.1nm至29mm的位移（8个数量级）。FT-MTA03配置高分辨率显微镜，具有95mm的极高工作距离，可在样品上方180°旋转。配备3百万像素CMOS USB相机，可选择同轴透镜照明、环形光和漫射背光三种可调LED照明原理。

FT-MTA03轻巧便捷，尺寸仅有44x39x46（cm），适用于水平测试，垂直测试或从不同角度进行测试。通过配备不同类型的FemtoToolsFT-S微动传感探头，可用于在nN到mN范围内的测量。除机械测试和分析外，还可配备FT-G微镊系列，用于微型组装或样品制备。

软件功能

方便使用的图形用户界面（GUI）适用于Windows系统

力控和偏转控制纳米压痕

循环测试和动态机械分析（DMA）

2D和3D的图像测绘

测量数据的可视化，记录和导出

用于创建自定义测试原理和序列的软件库

功能概览

纳米压痕仪：

纳米压痕、软材料特性表征、压痕蠕变试验、薄膜机械性能表征、微胶囊/颗粒压缩试验、材料失效/断裂试验

微拉力测试：

纤维拉伸试验（静电纺丝、丝绸、织物）、蠕变和应力松弛试验、液体内纤维拉伸试验、微复合材料断裂试验、生物纤维拉伸试验

轮廓仪：

表面形貌2D和3D 绘图、大展弦比结构的尺寸、软材料或悬浮材料的形貌、微结构的几何测定、薄膜阶梯高度测量、边缘深度测量

微结构分析：

力-挠度试验仪、微力分析仪 0.5 nN - 200 mN、面内面外微机械测试、机械MEMS试验（刚度、可靠性……）、微驱动器性能表征（驱动力）、 粘附力测量（干性粘合剂……）

应用实例

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  纳米压痕测试

  对小体积材料局部进行测试，FT-MTA03提供位置控制和力控制纳米压痕。可倾斜显微镜能够在负载施加期间实时观察样品。

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  软物质材料纳米压痕

  大位移和微小力传感能力使FT-MTA03成为软材料表征的理想工具。使用球形尖端来压入PDMS样品。除了标准材料参数，原始力-位移-时间数据也可根据不同的材料模型来提供。

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  微观结构的三维尺寸扫描

  微技术的创新使得能够制造越来越小，高纵横比的结构。这种小型化导致尺寸和机械缺陷的增加。FT-MTA03可以测量微结构的尺寸和机械性能，以优化制造工艺。

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  软悬软物质品的形貌扫描

  昆虫翅是超轻的机械结构，由许多纵向静脉加强，在膜中形成闭合“细胞”的交叉连接。为了分析蝴蝶翼的空气动力学，需要翼的形状和力学的准确知识。右图为蝴蝶翼的形貌图。

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  微悬臂梁粘附力测试

  现已组装了一系列用于生物筛选的纳米悬臂，在纳米悬臂顶端有可变的表面涂层。FT-MTA03 系统是用于测量纳米悬臂的弹性以及尖端的附着力。附着力对应纳米悬臂在卸载过程中的最小力。

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  PT-PDMS高分子复合材料微电极测试

  针对可植入神经的电极，已经开发了高柔性的铂微球体填充的PDMS复合材料。在300μm直径的电极上进行弯曲测试以测量不同应变水平下的弹性和塑性变形。