扭转中测量两个软骨表面之间的摩擦系数

我们的关节已经进化为允许关节几乎无摩擦的运动； 软骨的摩擦系数非常低，以至于很难测量。  

我们的一位客户开发了一种创新的测试程序来测量静态和动态摩擦系数。 该客户还想知道启动运动之前等待时间对静摩擦系数的影响以及润滑剂（PBS或滑液）对这两个系数的影响。 我们已经与他合作，使他的测试方案和实验设置适合我们的Mach-1 v500ct多轴机械测试仪。 

从牛股骨头滑车槽的平坦部分，收获大的圆柱形骨软骨核（2个不同的直径）。 将大直径的核小心地压 入一个透明的挠性管中（形成一个容纳润滑剂的壁），然后将其安装在固定在Mach-1旋转台上的 牢固支架上。 使用定制的固定夹具将直径较小的样品固定在多轴测力传感器下方。 用润滑剂（PBS，阴性对照或滑液）填充腔室后，施加垂直偏移载荷使上软骨表面与相对的软骨 表面接触。在预定的等待时间之后，使用旋转台使两个表面彼此相对旋转。在考虑测试配置的几何形状，进行一些调整之后，使用沿垂直轴（Tz）的扭矩值除以在表面之间测得的垂直力（Fz） 来计算摩擦系数。静态摩擦系数是根据在一定的静止时间后启动运动所需的扭矩计算的，而动态系数是使用达到特定转速时测得的扭矩计算的。 

所获得的结果与摩擦系数大小的文献相符，并且正如所预期的，证实了滑液对降低关节中摩擦系数的积极影响。

MACH-1是一款非常好用的生物力学测试仪器。其特点如下：

--Mach-1适用样品范围广泛，从骨等硬组织材料到脑组织、眼角膜等极软的组织材料，从粗的椎间盘的样品到极细的单纤维丝。能对生物组织、聚合物、凝胶、生物材料等不规则表面样品，进行精密可靠的3D力学测量和表征。

--MACH-1是一款集成张力、无限压缩、有限压缩、剪切、摩擦、3D 压痕映射（可不规则表面）、2D轮廓、3D轮廓映射（可不规则表 面）、3D厚度映射、扭转、三点弯曲、四点弯曲、悬臂折弯、穿刺 力、撕裂、断裂、粘性(粘合剂）、爆破力、剥离力、冲击力、注射 压力和吸力、肿胀和收缩、搭接剪切力等各种力学类型、机-电测试 (压缩同时测量电位)及多种力偶联的多功能生物组织材料微观力学 和电位特性测试分析装置。

--可表征的机械性能包括刚度、强度、模量、粘弹性、塑性、硬度、附着力、扭转力和位移等。

--可进行高通量压痕、压缩测试分析（48孔板中压痕测试分析）

--可进行动态、静态多模态测试分析

--结合DIC 数字图像技术实现成像分析

--产品成熟，20多年来，与本产品相关的国际重要期刊发表的文献量达上千篇

--Mach-1测量精度能满足大多数微观力学测试的需求：

  ***选配轴可以为X,Y,Z向以及T（扭转）轴

  ***平面轴位移精度0.1um

  ***测力范围0-250N

  ***小的分辨力可达0.005mN.

  ***工作台行程可达250mm

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