英國：國家物理研究所對各種納米測量儀器與被測對象之間的幾何與物理間的相互作用進(jìn)行了詳盡的研究，繪制了各種納米測量儀器測量范圍的理論框架，其研制的微形貌納米測量儀器測量范圍是0．01n m～3n m和0．3n m～100n m。Warwick大學(xué)的Chetwynd博士利用X光干涉儀對長度標(biāo)準(zhǔn)用的波長進(jìn)行細(xì)分研究，他利用薄硅片分解和重組X光光束來分析干涉圖形，從干涉儀中提取的干涉條紋與硅晶格有相等的間距，該間距接近0．2nm，他依此作為校正精密位移傳感器的一種亞納米尺度。Queensgate儀器公司設(shè)計了一套納米定位裝置，它通過壓電驅(qū)動元件和電容位置傳感器相結(jié)合的控制裝置達(dá)到納米級的分辨率和定位精度。隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，納米力學(xué)測試技術(shù)也在不斷更新?lián)Q代，以適應(yīng)更高精度的測試需求。材料科學(xué)納米力學(xué)測試應(yīng)用
AFAM 方法提出之后，不少研究者對方法的準(zhǔn)確度和靈敏度方面進(jìn)行了研究。Hurley 等分析了空氣濕度對AFAM 定量化測量結(jié)果的影響。Rabe 等分析了探針基片對AFAM 定量化測量的影響。Hurley 等詳細(xì)對比了AFAM 單點測試與納米壓痕以及聲表面波譜方法的測試原理、空間分辨率、適用性及測試優(yōu)缺點等。Stan 等提出一種雙參考材料的方法，此方法不需要了解針尖的力學(xué)性能，可以在一定程度上提高測試的準(zhǔn)確度。他們還提出了一種基于多峰接觸的接觸力學(xué)模型，在一定程度上可以提高測試的準(zhǔn)確度。Turner 等通過嚴(yán)格的理論推導(dǎo)研究了探針不同階彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動模態(tài)的靈敏度問題。Muraoka提出一種在探針微懸臂末端附加集中質(zhì)量的方法，以提高測試靈敏度。Rupp 等對AFAM測試過程中針尖樣品之間的非線性相互作用進(jìn)行了研究。半導(dǎo)體納米力學(xué)測試廠家供應(yīng)納米力學(xué)測試技術(shù)的發(fā)展為納米材料在能源、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更多可能性。
在AFAM 測試系統(tǒng)開發(fā)方面，Hurley 等開發(fā)了一套基于快速數(shù)字信號處理的掃頻模式共振頻率追蹤系統(tǒng)。這一測試系統(tǒng)可以根據(jù)上一像素點的接觸共振頻率自動調(diào)整掃描頻率的上下限。隨后，他們又開發(fā)出一套稱為SPRITE(scanning probe resonance image tracking electronics) 的測試系統(tǒng)，可以同時對探針兩階模態(tài)的接觸共振頻率和品質(zhì)因子進(jìn)行成像，并較大程度上提高成像速度。Rodriguez 等開發(fā)了一種雙頻共振頻率追蹤(dual frequency resonance tracking，DFRT) 的方法，此種方法應(yīng)用于AFAM 定量化成像中，可以同時獲得探針的共振頻率和品質(zhì)因子。日本的Yamanaka 等利用PLL(phase locked loop) 電路實現(xiàn)了UAFM 接觸共振頻率追蹤。
應(yīng)用舉例：納米纖維拉伸測試，納米力學(xué)測試單軸拉伸測試是納米纖維定量力學(xué)分析較常見的方法。用Pt-EBID將納米纖維兩端分別固定在FT-S微力傳感探針和樣品架上，拉伸直至斷裂。從應(yīng)力-應(yīng)變曲線計算得到混合納米纖維的平均屈服/極限拉伸強(qiáng)度為375MPa/706Mpa，金納米纖維的平均屈服/極限拉伸強(qiáng)度為451MPa/741Mpa。對單根納米纖維進(jìn)行各種機(jī)械性能的定量測試需要通用性極高的儀器。這類設(shè)備必須能進(jìn)行納米機(jī)器人制樣和力學(xué)測試。并且由于納米纖維軸向形變（延長）小，高位移分辨率和優(yōu)異的位置穩(wěn)定性（位置漂移小）對于精確一定測量是至關(guān)重要的。納米力學(xué)測試的結(jié)果可以為納米材料的安全性和可靠性評估提供重要依據(jù)。
原子力顯微鏡(AFM)，原子力顯微鏡(AtomicForce Microscopy，簡稱AFM)是一種常用的納米級力學(xué)性質(zhì)測試方法。它通過在納米尺度下測量材料表面的力與距離之間的關(guān)系，來獲得材料的力學(xué)性質(zhì)信息。AFM的基本工作原理是利用一個具有納米的探針對樣品表面進(jìn)行掃描，并測量在探針與樣品之間的力的變化。使用AFM可以獲得材料的力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，如納米硬度、彈性模量和塑性變形等信息。此外，AFM還可以進(jìn)行納米級別的形貌表征，使得研究人員可以直觀地觀察到材料的表面形貌和結(jié)構(gòu)。納米力學(xué)測試技術(shù)的發(fā)展推動了納米材料和納米器件的性能優(yōu)化。廣東高校納米力學(xué)測試實驗室
納米力學(xué)測試可以應(yīng)用于納米材料的力學(xué)模擬和仿真，加速納米材料的研發(fā)和應(yīng)用過程。材料科學(xué)納米力學(xué)測試應(yīng)用
納米硬度計主要由移動線圈、加載單元、金剛石壓頭和控制單元4部分組成。壓頭及其所在軸的運動由移動線圈控制，改變線圈電流的大小即可實現(xiàn)壓頭的軸向位移，帶動壓頭垂直壓向試件表面，在試件表面產(chǎn)生壓力。移動線圈設(shè)計的關(guān)鍵在于既要滿足較大量程的需要，還必須有很高的分辨率，以實現(xiàn)納米級的位移和精確測量。壓頭載荷的測量和控制是通過應(yīng)變儀來實現(xiàn)的。應(yīng)變儀發(fā)出的信號再反饋到移動線圈上．如此可進(jìn)行閉環(huán)控制，以實現(xiàn)限定載荷和壓深痕實驗。整個壓入過程完全由微機(jī)自動控制進(jìn)行。可在線測量位移與相應(yīng)的載荷，并建立兩者之間的關(guān)系壓頭大多為金剛石壓頭，常用的壓頭有Berkovich壓頭、Cube Corner壓頭和Conical壓頭。材料科學(xué)納米力學(xué)測試應(yīng)用
