Small methods  (IF=13.281)  2021-10-15  

荷兰埃因霍芬理工大学 Rolf A.T.M. van Benthem和Heiner Friedrich课题组

由于形态复杂性和成分异质性，生物复合结构很难通过批量方法来表征。因此，需要一种通用的方法来评估，例如，在相关长度尺度下，生物复合材料的几何简单部分的力学性能。本文演示了聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 和显微操作器的组合如何用于分离、转移和确定硅藻 Thalassiosira pseudonana (T.p.) 的壳成分的机械性能。硅藻壳的两个部分，环带（girdle bands）和瓣膜(valves)。通过聚焦离子束研磨技术分离，再使用锋利的钨尖进行操作，并保证不影响它们的物理或化学完整性。结合有限元法 (FEM) 模拟对单个环带进行的原位力学研究，能够定量评估这种生物二氧化硅的杨氏模量：E = 40.0 吉帕。此外，隔离阀的机械强度可以通过将它们转移并安装在样品支架上的预铣孔顶部来测量。这种方法可以扩展到任何层级的生物复合材料，无论其化学成分如何，都可以通过此方法分离、转移和研究选定成分或特定区域的机械性能。

原文链接：In Situ Manipulation and Micromechanical Characterization of Diatom Frustule Constituents Using Focused Ion Beam Scanning Electron Microscopy

https://doi.org/10.1002/smtd.202100638