原位納米力學測試系統(tǒng)(nanoindentation，instrumented-indentation testing，depth-sensing indentation，continuous-recording indentation，ultra low load indentation)是一類先進的材料表面力學性能測試儀器。該類儀器裝有高分辨率的致動器和傳感器，可以控制和監(jiān)測壓頭在材料中的壓入和退出，能提供高分辨率連續(xù)載荷和位移的測量。包括壓痕硬度和劃痕硬度兩種工作模式，主要應用于測試各種薄膜（包括厚度小于100納米的超薄膜、多層復合膜、抗磨損膜、潤滑膜、高分子聚合物膜、生物膜等）、多相復合材料的基體本構(gòu)和界面、金屬陣列復合材料、類金剛石碳涂層（DLC）、半導體材料、MEMS、生物醫(yī)學樣品（包括骨、牙齒、血管等）和生物材料、等在nano水平上的力學特性，還可以進行納米機械加工。通過探針壓痕或劃痕來獲得材料微區(qū)的硬度、彈性模量、摩擦系數(shù)、磨損率、斷裂剛度、失效、蠕變、應力釋放、分層、粘附力（結(jié)合力）、存儲模量、損失模量等力學數(shù)據(jù)。通過納米力學測試，我們可以評估納米材料在極端環(huán)境下的穩(wěn)定性和耐久性。重慶科研院納米力學測試方法

納米力學（Nanomechanics）是研究納米范圍物理系統(tǒng)的基本力學（彈性，熱和動力過程）的一個分支。納米力學為納米技術提供科學基礎。作為基礎科學，納米力學以經(jīng)驗原理（基本觀察）為基礎，包括：一般力學原理和物體變小而出現(xiàn)的一些特別原理。納米力學（Nanomechanics）是研究納米范圍物理系統(tǒng)基本力學性質(zhì)（彈性，熱和動力過程）的納米科學的一個分支。納米力學為納米技術提供了科學基礎。納米力學是經(jīng)典力學，固態(tài)物理，統(tǒng)計力學，材料科學和量子化學等的交叉學科。山西納米力學動態(tài)測試納米力學測試技術的發(fā)展離不開多學科交叉融合和創(chuàng)新研究團隊的共同努力。

將近場聲學和掃描探針顯微術相結(jié)合的掃描探針聲學顯微術是近些年來發(fā)展的納米力學測試方法。掃描探針聲學顯微術有多種應用模式，如超聲力顯微術(ultrasonic force microscopy，UFM)、原子力聲學顯微術(atomic force acoustic microscopy，AFAM)、超聲原子力顯微術(ultrasonic atomic force microscopy，UAFM)，掃描聲學力顯微術(scanning acoustic force microscopy，SAFM)等。在以上幾種應用模式中，以基于接觸共振檢測的AFAM 和UAFM 這兩種方法應用較為普遍，有時也將它們統(tǒng)稱為接觸共振力顯微術(contact resonance force microscopy，CRFM)。

納米壓痕技術也稱深度敏感壓痕技術（Depth-Sensing Indentation， DSI)，是較簡單的測試材料力學性質(zhì)的方法之一，可以在納米尺度上測量材料的各種力學性質(zhì)，如載荷-位移曲線、彈性模量、硬度、斷裂韌性、應變硬化效應、粘彈性或蠕變行為等。納米壓痕理論，納米壓痕試驗中典型的載荷-位移曲線。在加載過程中試樣表面首先發(fā)生的是彈性變形，隨著載荷進一步提高，塑性變形開始出現(xiàn)并逐步增大；卸載過程主要是彈性變形恢復的過程，而塑性變形較終使得樣品表面形成了壓痕。圖中Pmax 為較大載荷，hmax 為較大位移，hf為卸載后的位移，S為卸載曲線初期的斜率。納米硬度的計算仍采用傳統(tǒng)的硬度公式H =P/A。式中，H 為硬度 (GPa)；P 為較大載荷 ( μ N)，即上文中的 P max ；A 為壓痕面積的投影(nm2 )。 納米力學測試可以解決納米材料在微納尺度下的力學問題，為納米器件的設計和制造提供支持。

微納米纖維素，微納米纖維素材料在農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)用材料等領域的普遍應用。微納米纖維素水凝膠表現(xiàn)出各向異性的力學性能和優(yōu)良溶脹性能,可應用于生物醫(yī)學和機器人等領域。其在納米尺度上表現(xiàn)出良好的形貌特征和優(yōu)異的力學性能?？辜毦鷮嶒灡砻鳎搹秃铣毸z纖維可有效殺滅陽性和陰性細菌菌株，同時對正常哺乳動物細 胞保持友好性。這種超細水凝膠微纖維可有效解決微生物威脅人類健康的問題。這種靈活的合成核殼復合超細水凝膠微纖維方法，具有重要的生物醫(yī)學應用前景，同時該方法也可應用于材料科學、組織工程和再生醫(yī)學等領域。納米力學測試可應用于納米材料、生物材料、涂層等領域的研究和開發(fā)。山西納米力學動態(tài)測試

納米力學測試還可以揭示納米材料的表面特性和表面反應動力學。重慶科研院納米力學測試方法

對納米材料和納米器件的研究和發(fā)展來說，表征和檢測起著至關重要的作用。由于人們對納米材料和器件的許多基本特征、結(jié)構(gòu)和相互作用了解得還不很充分，使其在設計和制造中存在許多的盲目性，現(xiàn)有的測量表征技術就存在著許多問題。此外，由于納米材料和器件的特征長度很小，測量時產(chǎn)生很大擾動，以至產(chǎn)生的信息并不能完全表示其本身特性。這些都是限制納米測量技術通用化和應用化的瓶頸，因此，納米尺度下的測量無論是在理論上，還是在技術和設備上都需要深入研究和發(fā)展。重慶科研院納米力學測試方法