表面力儀可以直接測量表面（無機(jī),、有機(jī)、金屬,、氧化物,、聚合物、玻璃,、生物等）之間的力學(xué)信號,，在分子水平上研究界面和薄膜現(xiàn)象的靜態(tài)和動態(tài)力。模塊化設(shè)計與眾多附件可供選擇和定制擴(kuò)展升級,。

應(yīng)用范圍

研究領(lǐng)域以及可檢測的相互作用力 *

分散科學(xué) – 存在于液體表面和蒸汽的“膠體”力
附著力科學(xué) – 遠(yuǎn)程的膠體力和短程的粘附力
表面化學(xué) – 不同材料之間的表面和電化學(xué)相互作用
清潔,食品研究 – 表面活性劑與脂質(zhì)單層和雙層之間的作用力
生物材料和生物表面 – 蛋白質(zhì)和聚合物修飾過的表面之間的力
生物醫(yī)藥相互作用 – 配體和受體,、蛋白質(zhì)和生物膜之間的相互作用
摩擦學(xué) – 摩擦，潤滑和光滑或粗糙的表面磨損,，薄膜流變
粉末科技 – 互動作用過程中毛細(xì)效應(yīng)和表面變形
材料研究 – 金屬和氧化物表面和薄膜的機(jī)械性能以及失效分析
* 研究范圍不局限于這個清單,，如有其它需求請聯(lián)系我們。

儀器概況

表面力儀測試存在于氣體或液體中的兩個光滑表面之間的力。靈敏度在納牛級別,，距離分辨率為0.1納米,。它可以測量表面之間的介質(zhì)折射率、吸附等溫線,、毛細(xì)管冷凝等,。表面力學(xué)方面，可以測試動態(tài)相互作用力,，如粘彈性和摩擦力以及薄膜流變性,，并可以觀察分子（納米）級別上表面變形之間介質(zhì)折射率的實時變化。一些達(dá)到分子級平整度以及以上的硬材料都可以作為基底的光滑表面材料,，比如云母、二氧化硅,、藍(lán)寶石,、聚合物等;這些基底也可使用表面活性劑、脂質(zhì),、聚合物,、金屬、金屬氧化物,、蛋白質(zhì)和其它生物分子等進(jìn)行表面修飾,。SFA2000粘附力測量

用 途

表面力儀技術(shù)可以用于表征和量化各類在液體和氣體中的兩個表面之間的相互作用（參考文獻(xiàn)）。靜電相互作用包括范德華力和靜電力,、溶劑結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生的力（溶劑化和水合力）,、毛細(xì)力、疏水相互 作用力,、聚合物介導(dǎo)空間的消耗力,、表面活性劑的單層和脂質(zhì)雙層、附著力和特定生物基團(tuán)之間的配對相互作用力,。動態(tài)和實時相互作用力檢測包括在超薄膜（納米流變）,、液體慢松弛、密閉的幾何形狀聚合物,、靠近過程中的表面變形,、兩個表面之間的分離和側(cè)向滑動。最近的應(yīng)用包括食品技術(shù),、離合器,、壁虎如何在墻壁和天花板爬行、貽貝的生物粘附以及關(guān)節(jié)的生物潤滑,。

工作原理

右圖是SFA2000的示意圖,。相互作用的兩個表面，它們之間絕對分離開，吸附層表面的厚度通過白光干涉儀 （精度0.1納米范圍內(nèi)）分析光學(xué)干涉條紋來獲得,?？拷鼉蓚€表面之間的距離是通過從毫米到埃級精度的四階 機(jī)械控制來實現(xiàn)。測力彈簧的剛度可以在實驗過程中進(jìn)行調(diào)整,，以適應(yīng)測量各種不同大小的力,。動態(tài)測量在運 動表面進(jìn)行（垂直、水平或在三維空間中的任何方向）,，可以通過使用以下各頁中描述的附件來實現(xiàn),。SFA2000粘附力測量

 

表面力儀精確測量力或存在于兩種材料表面之間（空氣，蒸汽或液體）任何形式的相互作用關(guān)系,，包括其原有固定的幾何形狀和變形量,，表面力儀可以非凡的將其直接測量并可視化，具備明確的（亞埃級） 的精度和熱漂移方面的穩(wěn)定性,。不像其他一些表面力學(xué)測量儀器,，如掃描探針顯微鏡和摩擦測試儀，表面力儀使用白光干涉儀,，可以精確檢測表面在分離時的實時作用力,，提供了在交互作用點時的實時局部變形幾何形狀。一些早期型號的附件（如SFA3）現(xiàn)在已是SFA2000的一部分,，而且新的附件允許各種動態(tài)測量,，例如，大范圍的速度或剪切速率的摩擦,，潤滑和粘彈性力,。如下圖所示：