機械試験における振動利用技術の活用
ElastoSensBio / 技術
ElastoSens™ Bioは、振動を利用して、軟質物質の非破壊・非接触による粘弾性測定を行います。「二層材料の粘弾性試験(VeTBiM)」は、ElastoSens™ Bioの基盤となる特許取得済みの技術です。
VeTBiMは、柔軟な膜の上に試料を載せた二層系が、振動インパルスに対して示す自由応答を測定するものです。 試料は、底面に柔軟な膜を備えた固体試料ホルダーに収容される。試験中、この試料ホルダーは装置内部の振動ユニットにしっかりと固定される。試験の合間には装置から取り外すことができ、必要に応じて交換が可能である。
仕組みはどのようなものですか?
ElastoSens™ Bio での試験では、試料とフレキシブル膜は、試料ホルダー全体に加わる数マイクロメートルの微細な振動にさらされます。この励起により、試料と膜にわずかな振動が生じます。膜の変位は、レーザー光学プローブによって遠隔測定されます。 内蔵の超音波高さプローブが試料の高さを測定し、膨潤や劣化によって生じる可能性のある試料の体積変化をリアルタイムで正確に捉えます。
粘弾性はどのように測定されるのでしょうか?
動的励起に対する試料-膜の応答は、膜の粘弾性特性、試料の体積、および試料の粘弾性特性によって影響を受けます。 膜の粘弾性特性および試料の寸法が既知であるため、動的励起に対する試料-膜の応答は、試験対象の試料の粘弾性特性のみに依存する。
試料膜の振動は、独自のモデルとアルゴリズムを用いて処理され、試料の粘弾性特性(線形せん断貯蔵弾性率(G’)、線形せん断損失弾性率(G’’)、せん断複素弾性率(G*)、および損失正接 tan(d))が算出されます。 測定は経時的に繰り返し行うことで、急速または緩やかに変化する動態を捉えることができます。また、温度、光、ガスなどの環境刺激と組み合わせることで、リアルタイムの非接触粘弾性試験測定を行い、そのような刺激に対する材料の挙動を調査することも可能です。
非接触粘弾性試験の枠を超えて
ElastoSens Bioの技術には、実環境を再現し、Soft Matter Analytics™を実現する一連のセンサー、刺激装置、および接続機能が備わっています。
3つの内蔵UV光源
環境制御用の内蔵ガス導入口
内蔵レーザープローブ