-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

RU

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ru_RU

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Engineering
Атомно-силовая микроскопия Наноиндентирование на основе кантилеверов: измерения механических свой...
Атомно-силовая микроскопия Наноиндентирование на основе кантилеверов: измерения механических свой...
JoVE Journal
Engineering
Author Produced
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Engineering
Atomic Force Microscopy Cantilever-Based Nanoindentation: Mechanical Property Measurements at the Nanoscale in Air and Fluid

Атомно-силовая микроскопия Наноиндентирование на основе кантилеверов: измерения механических свойств на наноуровне в воздухе и жидкости

Full Text
3,852 Views
08:58 min
December 2, 2022

DOI: 10.3791/64497-v

Ashton E. Enrriques1, Sean Howard2, Raju Timsina3, Nawal K. Khadka3, Amber N. Hoover4, Allison E. Ray5, Ling Ding4, Chioma Onwumelu6, Stephan Nordeng6, Laxman Mainali3,7, Gunes Uzer2, Paul H. Davis1,8

1Micron School of Materials Science & Engineering,Boise State University, 2Department of Mechanical & Biomedical Engineering,Boise State University, 3Department of Physics,Boise State University, 4Energy and Environmental Science and Technology,Idaho National Laboratory, 5Science and Technology,Idaho National Laboratory, 6Harold Hamm School of Geology & Geological Engineering,University of North Dakota, 7Biomolecular Sciences Graduate Program,Boise State University, 8Center for Advanced Energy Studies

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article discusses the use of atomic force microscopy (AFM) cantilever-based nanoindentation to measure nanoscale mechanical properties of materials. It highlights the importance of accurately determining the contact area and force applied by the AFM probe for quantitative measurements.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Biophysics
  • Materials Science

Background

  • AFM enables high-resolution imaging and mechanical property measurement.
  • It can differentiate between healthy and diseased tissues based on mechanical properties.
  • Calibration of the AFM probe is crucial for accurate measurements.
  • AFM can be used in various environments, including air and fluid.

Purpose of Study

  • To provide best practices for implementing AFM cantilever-based nanoindentation.
  • To measure elastic modulus and other nanomechanical properties.
  • To enhance understanding of material properties at the nanoscale.

Methods Used

  • Selection of appropriate AFM probes based on sample characteristics.
  • Calibration of the AFM probe for accurate contact area and force measurement.
  • Conducting nanoindentation in both air and fluid environments.
  • Co-localized topographical imaging during mechanical property assessment.

Main Results

  • Successful measurement of mechanical properties across a range of materials.
  • Demonstration of the ability to distinguish between different tissue types.
  • Validation of calibration techniques for improved measurement accuracy.
  • Insights into the mechanical behavior of soft and hard samples.

Conclusions

  • AFM cantilever-based nanoindentation is a powerful tool for nanoscale analysis.
  • Proper calibration and probe selection are essential for reliable results.
  • This technique can advance research in material science and biology.

Frequently Asked Questions

What is AFM cantilever-based nanoindentation?
It is a technique used to measure the mechanical properties of materials at the nanoscale using an atomic force microscope.
Why is calibration important in AFM?
Calibration ensures accurate determination of the contact area and force applied, which is crucial for reliable mechanical property measurements.
Can AFM be used in different environments?
Yes, AFM can be utilized in both air and fluid environments, making it versatile for various applications.
What types of materials can be analyzed with AFM?
AFM can analyze a wide range of materials, including soft and hard samples, biological tissues, and synthetic materials.
How does AFM help in biological research?
AFM can differentiate between healthy and diseased tissues based on their mechanical properties, aiding in biomedical research.
What is the significance of measuring elastic modulus?
Measuring elastic modulus helps in understanding the mechanical behavior and properties of materials, which is important in various scientific fields.

Количественная оценка площади контакта и силы, приложенной наконечником зонда атомно-силового микроскопа (АСМ) к поверхности образца, позволяет определять наноразмерные механические свойства. Обсуждаются лучшие практики реализации наноиндентирования на основе консолей АСМ в воздухе или жидкости на мягких и твердых образцах для измерения модуля упругости или других наномеханических свойств.

Атомно-силовая микроскопия, или наноиндентирование на основе кантилеверов AFM, может быть использована для определения наноразмерных механических свойств материалов в диапазоне модулей от килопаскалей до гигапаскалей как в воздухе, так и в жидкости. Наноиндентирование на основе консоли АСМ позволяет совместно локализовать топографическую визуализацию и количественные измерения механических свойств in situ с наноразмерной точностью и разрешением на широком спектре материалов и соответствующих сред. Наноиндентирование на основе консоли AFM можно использовать для дифференциации здоровых и больных структур, тканей или клеток, которые проявляют различные механические свойства.

Точное определение площади контакта образца наконечника и силы, приложенной во время наноиндентирования на основе консоли, требует тщательной калибровки зонда АСМ, что является сложной задачей, но необходимо для количественных наноразмерных измерений механических свойств. Для начала выберите подходящую атомно-силовую микроскопию или зонд АСМ для наноиндентирования предполагаемого образца на основе среды, ожидаемого модуля, топографии образца и соответствующих размеров элементов. Нагрузите зонд на держатель зонда и прикрепите держатель зонда к сканирующей головке AFM.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

Машиностроение выпуск 190

Related Videos

Микро-механические характеристики легочной ткани с помощью атомно-силовой микроскопии

11:10

Микро-механические характеристики легочной ткани с помощью атомно-силовой микроскопии

Related Videos

23.6K Views

Измерение механических свойств живых клеток с помощью атомно-силовой микроскопии

08:41

Измерение механических свойств живых клеток с помощью атомно-силовой микроскопии

Related Videos

41.5K Views

Количественный и качественный анализ взаимодействий между частицами Использование коллоидных Probe Наноскопия

13:15

Количественный и качественный анализ взаимодействий между частицами Использование коллоидных Probe Наноскопия

Related Videos

11.5K Views

Атомно-силовая микроскопия красных фонарей фоторецепторов Использование Mapping PeakForce Количественный Наномеханические недвижимости

14:13

Атомно-силовая микроскопия красных фонарей фоторецепторов Использование Mapping PeakForce Количественный Наномеханические недвижимости

Related Videos

12.2K Views

Количественный Твердость Измерение инструментальным АФМ-отступа

08:21

Количественный Твердость Измерение инструментальным АФМ-отступа

Related Videos

10.3K Views

Субнанометровым Resolution Imaging с амплитудной модуляцией атомно-силовой микроскопии в жидком

10:25

Субнанометровым Resolution Imaging с амплитудной модуляцией атомно-силовой микроскопии в жидком

Related Videos

17.6K Views

Измерение силы взаимодействия между каплей и супер-гидрофобным субстратом методом оптического рычага

07:18

Измерение силы взаимодействия между каплей и супер-гидрофобным субстратом методом оптического рычага

Related Videos

7.1K Views

Ковалентное присоединение одиночных молекул для спектроскопии силы на основе AFM

10:37

Ковалентное присоединение одиночных молекул для спектроскопии силы на основе AFM

Related Videos

10.4K Views

Экспериментальный рабочий процесс и анализ данных для наноиндентации мягкого вещества

13:04

Экспериментальный рабочий процесс и анализ данных для наноиндентации мягкого вещества

Related Videos

5K Views

Извлечение модуля Юнга нативных легочных базальных мембран мышей с помощью силовых карт, полученных с помощью атомно-силовой микроскопии

10:55

Извлечение модуля Юнга нативных легочных базальных мембран мышей с помощью силовых карт, полученных с помощью атомно-силовой микроскопии

Related Videos

1K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code