論文の概要: Measurement of dynamic nonlocal deformation using nanodiamond sensors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.18577v1
- Date: Wed, 5 Jun 2024 04:07:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-01 05:50:36.640360
- Title: Measurement of dynamic nonlocal deformation using nanodiamond sensors
- Title（参考訳）: ナノダイヤモンドセンサを用いた動的非局所変形の測定
- Authors: Yue Cui, Weng-Hang Leong, Guoli Zhu, Ren-Bao Liu, Quan Li,
- Abstract要約: ナノインデンテーションと分光分析を用いた動的非局所変形検出法を開発した。
時間的および空間的に解決された機械的解析を実現する。
この研究は、軟質で複雑な生体関連物質の時空間力学的解析の有用なツールとしてナノダイヤモンドセンサーを実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7300938460484407
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Nonlocal deformation sensing achieved by integrating atomic force microscopy indentation with nanodiamond-based orientation tracking features high precision and high spatial resolution, providing a useful technique for studying the mechanical properties of soft biological systems. However, this technique is currently limited to lifeless systems because it cannot differentiate the indentation-induced deformation from that associated with live activities or other external perturbations. Here we develop a dynamic nonlocal deformation sensing method using oscillatory nanoindentation and spectroscopic analysis to overcome this limitation. The method realizes both temporally and spatially resolved mechanical analysis, with tens of microsecond time-lag precision, nanometer vertical deformation precision, and sub-hundred nanometer lateral spatial resolution, leading to the disclosure of surface/interface effects in the mechanical response of viscoelastic materials and live cells. Neglecting surface tension would underestimate the liquid-like characteristics of the materials. This work demonstrates nanodiamond sensors as a useful tool for spatial-temporal mechanical analysis of soft, complex bio-relevant materials.
- Abstract（参考訳）: 原子間力顕微鏡によるインデンテーションとナノダイアモンドによる配向追跡を統合した非局所変形検出は、高精度で空間分解能が高く、ソフトバイオシステムの機械的特性を研究するのに有用な技術である。
しかし、この技術は現在、生体活動や他の外部の摂動とインデンテーションによる変形を区別できないため、生命の無いシステムに限られている。
そこで我々は,この制限を克服するために,振動ナノインデンテーションと分光分析を用いた動的非局所変形検出法を開発した。
粘弾性材料と生体細胞の機械的応答における表面・界面効果の開示につながる、時間的および空間的に解決された機械的解析を、数十マイクロ秒のタイムラグ精度、ナノメートルの垂直変形精度、およびサブハンドレッドナノメートルの空間的解像度で実現する。
表面張力の無視は、材料の液体のような特性を過小評価する。
この研究は、軟質で複雑な生体関連物質の時空間力学的解析の有用なツールとしてナノダイヤモンドセンサーを実証する。
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