多功能微观力学测试系统——MACH-1
MACH-1是加拿大Biomomentum研发的多功能、多轴向、多尺度、多材料的微观力学测试分析仪，该多功能微观力学测试仪是设计用于集合拉伸、剪切、摩擦、扭转和3D压痕映射等测试的一体化设备，极大的方便科研工作者的研究工作。自1999年问世以来，MACH-1最初专为关节软骨测试设计，经过超过25年的持续迭代与全球数百名科学家的应用验证，现已发展成为覆盖3Pa至670GPa模量范围、适用于从超软水凝胶到硬质骨组织等多材料体系的综合性微观力学测试平台。
一、从“专测软骨”到“多材料通用”——三十年技术积淀的产品成熟度
MACH-1并非实验室中一款“年轻”的设备。自1999年首次商业化以来，它已历经超过25年的市场验证与持续迭代。其最初的设计目标非常明确：精准测试关节软骨的力学性能。这一高难度的起点赋予了MACH-1在生物软组织测试领域的先天优势。随着全球数百名科学家在不同领域的应用拓展，Biomomentum公司持续对系统软硬件进行升级，如今的MACH-1已经能够覆盖从极软凝胶（模量低至3Pa）到硬质骨组织（模量高达670GPa）的超宽模量范围。产品成熟度与文献数量（已积累上千篇学术成果）是其核心竞争力的重要体现。
二、核心能力：从“单点硬度”到“多维力学指纹”
如果说传统压痕仪回答的是“材料有多硬”，那么MACH-1回答的是“材料的力学性能是怎样的”。
系统可测试的力学参数涵盖刚度、强度、模量、粘弹性、塑性、附着力、扭转力、位移等。覆盖的力学类型包括压缩、拉伸、剪切、摩擦、扭转、3D压痕映射及3D表面形貌表征。系统支持静态力学和动态力学测试分析，可在恒温箱内进行测试，也可在液体环境中进行原位测试。
三、独有技术：3D不规则表面法向压痕
MACH-1的3D不规则表面法向压痕测试是解决生物组织和不规则样品测试难题的独有技术。该技术不要求压缩轴垂直于样品表面对齐，无需将样品切割成小样，直接放置在样品台即可测试。压痕测试同时可记录厚度信息，配套红宝石压头坚固耐用，试样破坏性小。自动化多点位测试可描绘样品的模量热图。
四、高通量测试能力
系统支持多孔板高通量压缩和压痕测试，可定制多种孔板规格，大幅提升样品筛选效率。在96孔板中可对不同浓度的琼脂糖凝胶样本进行厚度与刚度测定，测试结果显示模量随琼脂浓度升高而增加。
五、多轴向耦合测试与功能扩展
模块化集成多个电动位移平台，可进行任意多力多维度耦合机械特性测试。系统支持力-电耦合测试，可测试生物微机电，测量电荷迁移情况，测试试样在拉伸时导电电位变化以及阻抗变化。
六、应用领域与典型测试
MACH-1广泛应用于新型材料、高分子聚合物、薄膜、电池材料、能源材料、电子元件、金属材料、生物组织和骨组织、蛋白质和细胞聚集体、食品科学、生物材料和生态材料等领域。
典型测试包括：纤维丝的拉伸模量、抗拉强度和扭转剪切模量测试；牙刷摩擦测试；水凝胶的压痕测试；材料压缩测试；高分子材料的自动压痕测试；关节软骨自动压痕测试；药片溶胀动力学测试；藻酸盐球的力学特征测试；关节软骨刚度热图绘制和DIC图像映射。此外，还可用于伤口愈合评估、培养细胞的双轴刺激、软骨修复测定、药品粘着实验等。
特征与好处
特征 好处
模量范围3Pa-670GPa，从超软凝胶到硬质骨组织全覆盖 一台设备满足多领域、多材料体系的研究需求
集成压缩、拉伸、剪切、摩擦、扭转和3D压痕映射于一体 无需在不同仪器间切换，大幅降低设备采购成本与实验室空间占用
3D不规则表面法向压痕，不要求压缩轴垂直于样品表面对齐 无需复杂制样，直接测试不规则表面样品，大幅节省实验准备时间
多孔板高通量压痕测试 自动化多孔位连续测试，节省数倍实验时间
位移分辨率亚微米级，力分辨率微牛级别 确保从极软生物组织到微尺度样品的精准力学数据采集
可放入培养箱内测试，可在液体环境中测试 模拟生理环境条件下的力学表征，数据更接近真实状态
产品成熟，30年历史，文献量上千篇 经过全球数百名科学家验证，方法成熟、数据可靠
