從人工心臟瓣膜的每一次搏動(dòng)，到眼角膜的透明與堅(jiān)韌；從骨科植入物的長期疲勞，到血管支架的柔順支撐——生物醫(yī)學(xué)材料的力學(xué)性能，直接關(guān)乎醫(yī)療器械的成敗，更關(guān)乎患者的生命健康。

然而，生物材料何其復(fù)雜：

- 軟組織如肌腱、軟骨，非線性、粘彈性、各向異性，測試稍有不慎，數(shù)據(jù)便失真；

- 硬組織如骨骼、牙齒，強(qiáng)度高、斷裂脆，對(duì)加載精度和穩(wěn)定性要求；

- 更棘手的是，材料必須處于模擬體液環(huán)境，同時(shí)還需在線觀測微觀結(jié)構(gòu)變化。

這不是普通力學(xué)試驗(yàn)機(jī)能勝任的挑戰(zhàn)。

凱爾測控，深耕精密力學(xué)測試領(lǐng)域十余年，以電磁式驅(qū)動(dòng)技術(shù)和原位觀測能力為核心，為生物醫(yī)學(xué)材料研究打造了一套覆蓋“宏觀到微觀"、“靜態(tài)到動(dòng)態(tài)"、“體外模擬到原位成像"的全系列力學(xué)試驗(yàn)解決方案。

一、當(dāng)材料“泡在水里"，我們依然精準(zhǔn)掌控

生物材料的力學(xué)測試，必須在生理環(huán)境下進(jìn)行。

凱爾測控原位雙軸力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)（IPBF系列），專為軟組織與仿生材料設(shè)計(jì)：

- 模擬體液，真實(shí)還原： 配合精密水浴環(huán)境箱，樣品浸泡于PBS、生理鹽水或模擬體液中，確保材料在測試過程中不失水、不變性，測得的彈性模量和松弛行為真正反映體內(nèi)狀態(tài) 。

- 雙軸獨(dú)立控制，解碼各向異性： 眼角膜、血管、心臟瓣膜等組織在不同方向上力學(xué)性能迥異。IPBF系列支持雙軸比例/非比例加載，甚至單軸獨(dú)立加載，精準(zhǔn)解析材料的各向異性力學(xué)響應(yīng) 。

- 微牛級(jí)精度，呵護(hù)脆弱樣品： 最小載荷極值低至5N，載荷精度優(yōu)于示值的±0.5%，即便是毫米尺度的軟組織、水凝膠，也能獲得信噪比高的力學(xué)曲線 。

> 應(yīng)用案例： 某高校醫(yī)學(xué)院利用IPBF-300系統(tǒng)，在模擬體液環(huán)境下成功完成了人工角膜的拉-拉循環(huán)測試，為角膜移植材料的優(yōu)化提供了關(guān)鍵力學(xué)數(shù)據(jù)。

二、看得見的力學(xué)：邊加載，邊成像

材料的失效，往往始于微觀。要揭示損傷機(jī)理，必須“看著"材料如何變形、裂紋如何萌生。

凱爾測控原位微型力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)（IBTC系列），專為與顯微鏡聯(lián)用而生：

- 中心點(diǎn)不變，視場始終鎖定： 采用雙向?qū)ΨQ加載設(shè)計(jì)，無論拉伸還是壓縮，樣品中心點(diǎn)始終固定于顯微鏡視場中心，讓您實(shí)時(shí)觀測裂紋擴(kuò)展、纖維重排、相變過程 。

- 適配多種顯微鏡： 無論是SEM、AFM、X射線衍射儀，還是共聚焦顯微鏡，我們的微型化設(shè)計(jì)都能輕松裝入有限的載物臺(tái)空間，且不影響成像質(zhì)量 。

- 真空兼容，電鏡無憂： 特殊設(shè)計(jì)的法蘭連接器和導(dǎo)電底座，確保在掃描電鏡高真空環(huán)境下穩(wěn)定工作，讓微觀力學(xué)與微觀結(jié)構(gòu)一一對(duì)應(yīng) 。

> 應(yīng)用案例： 與中國航發(fā)商發(fā)集團(tuán)、天津大學(xué)的合作中，IBTC系統(tǒng)成功在SEM下在線觀測了高分子薄膜的裂紋擴(kuò)展行為，裂尖的微觀形貌清晰可見 。

三、從“跳動(dòng)"到“植入"，動(dòng)態(tài)疲勞見真章

人工關(guān)節(jié)、心臟瓣膜、骨科植入物，在體內(nèi)將承受數(shù)億次的循環(huán)載荷。靜態(tài)測試遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，動(dòng)態(tài)疲勞性能才是臨床安全的關(guān)鍵。

凱爾測控大型電磁式動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)（M-6000），以大載荷、高頻率、長壽命著稱：

- 覆蓋全場景載荷： 動(dòng)態(tài)峰值載荷可達(dá)12000N，無論是堅(jiān)硬的皮質(zhì)骨，還是高強(qiáng)度的鈦合金植入物，都能輕松測試 。

- 高頻響，快人一步： 加載頻率高達(dá)100Hz，大幅縮短疲勞測試周期，讓研發(fā)迭代更快 。

- 符合國際標(biāo)準(zhǔn)： 嚴(yán)格遵循ISO 7206-6等醫(yī)療器械測試標(biāo)準(zhǔn)，可完成髖關(guān)節(jié)假體、脛骨托等植入物的疲勞強(qiáng)度評(píng)估，數(shù)據(jù)認(rèn)可 。

- 復(fù)雜環(huán)境模擬： 選配高溫爐（至1400℃）或高低溫濕度環(huán)境箱（-190℃~350℃），模擬材料在滅菌、老化或復(fù)雜工況下的性能演變 。

四、一機(jī)多能，為前沿探索預(yù)留空間

科研的邊界在不斷拓展，設(shè)備也需要具備足夠的“成長性"。

拉扭復(fù)合加載： M系列可選配扭轉(zhuǎn)通道，實(shí)現(xiàn)拉-扭復(fù)合加載，模擬脊柱、韌帶等承受的多軸復(fù)雜應(yīng)力 。

DIC全場應(yīng)變測量： 搭配高速二維DIC系統(tǒng)，無需接觸即可獲得樣品表面的全場應(yīng)變分布，尤其適合應(yīng)變集中區(qū)域的定量分析 。

軟件自定義，試驗(yàn)無界： 內(nèi)置CARE TestStudio軟件，支持自定義波形與多步試驗(yàn)動(dòng)作。無論是蠕變、松弛，還是自定義的梯形波、三角波加載，只需動(dòng)動(dòng)手指 。

為什么選擇凱爾測控？

- 精度保證： 進(jìn)口高精度傳感器，載荷精度優(yōu)于±0.5%，位移分辨率達(dá)0.1μm 。

- 自主可控： 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的控制器與驅(qū)動(dòng)器，核心電磁電機(jī)質(zhì)保長達(dá)10年，維護(hù)無憂 。

- 用戶信賴： 已服務(wù)浙江大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京大學(xué)人民醫(yī)院等科研與醫(yī)療機(jī)構(gòu) 

生物材料的奧秘，藏在每一次拉伸、每一次跳動(dòng)、每一次疲勞之中。

凱爾測控，以精準(zhǔn)之名，助您解密生命材料的力學(xué)語言，讓每一次創(chuàng)新，都有據(jù)可依。