福建材料科學納米力學測試模塊

量子效應決定物理系統內個別原子間的相互作用力。在納米力學中用一些原子間勢能的平均數學模型引入量子效應。在經典多體動力學內加入原子間勢能提供了納米結構和原子尺寸決定性的力學模型。數據方法求解這些模型稱為分子動力學（MD），有時稱為分子力學。非決定性數字近似包括蒙特卡羅，動力蒙卡羅和其它方法。現代的數字工具也包括交叉通用近似，允許同時和連續(xù)利用原子尺寸的模型。發(fā)展這些復雜的模型是另一應用力學的研究課題。利用納米力學測試，可以對納米材料的彈性形變和塑性形變進行精細分析。福建材料科學納米力學測試模塊

目前納米壓痕在科研界和工業(yè)界都得到了普遍的應用，但是它仍然存在一些難以克服的缺點，比如納米壓痕實際上是對材料有損的測試，尤其是對于薄膜來說；其壓針的曲率半徑一般在50 nm 以上，由于分辨率的限制，不能對更小尺度的納米結構進行測試；納米壓痕的掃描功能不強，掃描速度相對較慢，無法捕捉材料在外場作用下動態(tài)性能的變化?；贏FM 的納米力學測試方法是另一類被普遍應用的測試方法。1986 年，Binnig 等發(fā)明了頭一臺原子力顯微鏡(AFM)。AFM 克服了之前掃描隧道顯微鏡(STM) 只能對導電樣品或半導體樣品進行成像的限制，可以實現對絕緣體材料表面原子尺度的成像，具有更普遍的應用范圍。AFM 利用探針作為傳感器對樣品表面進行測試，不只可以獲得樣品表面的形貌信息，還可以實現對材料微區(qū)物理、化學、力學等性質的定量化測試。目前，AFM 普遍應用于物理學、化學、材料學、生物醫(yī)學、微電子等眾多領域。廣東空心納米力學測試方法納米力學測試對于理解納米材料在極端條件下的力學行為具有重要意義，如高溫、高壓等。

常把納米力學當納米技術的一個分支，即集中在工程納米結構和納米系統力學性質的應用面。納米系統的例子，包括納米顆粒，納米粉，納米線，納米棍，納米帶，納米管，包括碳納米管和硼氮納米管，單殼，納米膜，納米包附，納米復合物/納米結構材料（有納米顆粒分散在內的液體），納米摩托等。納米力學一些已確立的領域是：納米材料，納米摩檫學（納米范疇的摩檫，摩損和接觸力學），納米機電系統，和納米應用流體學（Nanofluidics）。作為基礎科學，納米力學是以經驗原理（基本觀察）為基礎。包括：1.一般力學原理；2.由于研究或探索的物體變小而出現的一些特別原理。

分子微納米材料在超聲診療學中的應用，分子影像可以非侵入性探測體內生理和病理情況的變化,有利于研究疾病的病因、發(fā)生、發(fā)展及轉歸。近年來由于微納米技術的飛速發(fā)展，超聲分子影像也取得了長足的進步。微納米材料具有獨特的優(yōu)點，可以負載多種藥物/分子、容易進行理化修飾、可以進行多重靶向運輸等。通過與超聲結合可以介導血腦屏障的開放，實現多模態(tài)成像、診療一體化、重癥微環(huán)境標志物監(jiān)控和信號放大。進一步研究應著眼于其生物安全性，實現材料的無潛在致病毒性、無脫靶效應及能進行體內代謝等，解決這些問題將為疾病提供一種新的診療模式。利用大數據和人工智能技術，優(yōu)化納米力學測試結果分析，提升研究效率。

隨著精密、 超精密加工技術的發(fā)展，材料在納米尺度下的力學特性引起了人們的極大關注研究。而傳統的硬度測量方法只適于宏觀條件下的研究和應用，無法用于測量壓痕深度為納米級或亞微米級的硬度( 即所謂納米硬度，nano- hardness) 。近年來，測量納米硬度一般采用新興的納米壓痕技術 (nano-indentation)，由于采用納米壓痕技術可以在極小的尺寸范圍內測試材料的力學性能，除了塑性性質外，還可反映材料的彈性性質，因此得到了越來越普遍的應用。跨學科合作，推動納米力學測試技術不斷創(chuàng)新，滿足多領域需求。廣東空心納米力學測試方法

納米力學測試可以解決納米材料在制備和應用過程中的力學問題，提高納米材料的性能和穩(wěn)定性。福建材料科學納米力學測試模塊

當前納米力學主要應用的測試手段是納米壓痕和基于原子力顯微鏡(AFM) 的力—距離曲線方法，實際上還有另外一種基于AFM 的納米力學測試方法——掃描探針聲學顯微術(atomic force acoustic microscopy，AFAM)。AFAM具有分辨率高、成像速度快、相對誤差低、力學性能敏感度高等優(yōu)點。然而，目前AFAM 的應用還不夠普遍，相關領域的學者對AFAM 了解和使用的還不多。為此，我們在前期研究的基礎上，經過整理和凝練，形成了這部專著，目的是推動AFAM這種新型納米力學測量方法在國內的普遍應用。福建材料科學納米力學測試模塊