2축 생체재료 시험
정확한 모델링을 위해서는 우선 생체 연조직의 생체역학적 거동과 기본 미세구조를 정확히 확인해야 합니다.대부분의 인체 조직은 다축 하중을 받기 때문에 해당 조직에 다축 하중을 가하는 시험기가 필요합니다.
그래서 ZwickRoell은 유연한 생체재료와 인공 재료의 기계적 특성에 맞게 특수 설계된 2축 시험기를 개발했습니다.이 시스템에는 위치, 힘, 변형의 개별 제어가 가능한 4개 선형 드라이브가 통합되어 있습니다.힘의 측정은 X방향과 Y 방향에 있는 2개의 로드 셀(방수)을 통해 이루어집니다.또한 배지 온도를 최적으로 제어하기 위해 용액조가 추가된 testControl 측정 및 제어 전자장치가 4개 장착되어 있습니다.최대 시험 하중은 로드 셀당 100N이며 분해능은 최대 0.6mN입니다.장력 측정을 위한 이동 범위는 50mm(분해능 0.1μm)이고 최고 속도는 2,000mm/min입니다.
클램핑 고정장치 외에도 후크와 끈을 통해 회전식 클램핑 고정장치를 이용하여 시편을 로드 셀과 연결할 수도 있습니다.이 고정장치로 시편에 균일한 힘이 작용하므로 시편에 힘이 똑같이 분배됩니다.이 새로운 시험기의 또 다른 이점은 시편 표식 없이 변형력 및 변형 상태의 비접촉식 2차원 측정이 가능한 레이저 반점 신율계입니다.측정 원리는 시편 표면에 형성된 반점 무늬에 레이저광을 조사(照射)하여 평가하는 것으로, 반사되는 현상은 카메라로 촬영합니다.
우선 천연 생체재료 시편을 시험실에서 시험합니다.그런 다음 해당 데이터를 수학적 모델로 나타낸 후 마지막으로 컴퓨터 모델로 전송합니다.2축 시험기로 측정할 수 있는 재료 특성에 기초하여, 심벽의 가상 재현을 추적하고 심벽의 (병리학적) 거동에 대한 예측 가능성을 조사할 수 있습니다.
3축 생체재료 및 조직 시험
연질의 생체(직교이방성) 조직에 대한 전단 속성을 측정하기 위해 3축 시험 시스템을 개발 및 설계했습니다.이 시험기의 두 가지 주요 부품은
수직(Z 방향으로) 이동하도록 설계된 상부 플랫폼과 서로 직각을 이루는 두 방향(X, Y 방향)에서 수평 이동하도록 설계된 상부 플랫폼입니다.시험이 진행되는 동안 순간접착제를 얇게 발라 조직 시편을 상부 및 하부 플랫폼에 연결하고 적절한 온도 조절 생리식염수에 담급니다.하부 플랫폼이 수평으로 고정된 상부 플랫폼을 기준으로 움직여 시편이 전단됩니다.이에 따라 발생하는 세 직교 방향의 힘(X, Y, Z 방향)을 상부 플랫폼에 장착된 특수 로드 셀을 통해 동시에 측정할 수 있습니다.
서로 직각을 이루는 X 및 Y 선형 드라이브의 이동 거리는 ±14mm이고(드라이브 이동 분해능 0.25μm), 최고 속도는 3,000mm/min입니다.이 세 방향에 있는 3축 하중 센서의 최대 시험 하중은 각각 2N이며, 측정 정확도는 측정값의 0.5% 이내로 결정됩니다.X 방향과 Y 방향 간 하중 센서의 혼신(crosstalk) 특성은 최종값의 0.5% 이상에서 지정되며, X/Y와 Z 사이에서는 최종값의 1% 이상에서 지정됩니다.
