由于設備小型化的趨勢，顯微操作一直是過去二十年來的熱門話題。與宏觀世界不同，如果接觸力沒有被準確地檢測和控制，微觀物體很容易被損壞。例如，在醫(yī)療心臟導管插入術(shù)中，如果醫(yī)生不知道在介入過程中導管和血管壁之間的確切接觸力，則可能會損壞脆弱的血管網(wǎng)絡，從而導致嚴重的后果。然而，由于機械反饋機制和有源組件，縮小納米機械傳感器的尺寸并提高力分辨率仍然具有挑戰(zhàn)性。開發(fā)緊湊型全纖維微力傳感器可以開啟無數(shù)功能，包括實時細胞內(nèi)監(jiān)測、微創(chuàng)探測、
在Light Science & Applications發(fā)表的一篇新論文中，深圳大學王一平教授及其研究團隊提出了一種新型纖維尖端聚合物夾束探針微力傳感器的微印技術(shù)，用于檢測生物樣品。所提出的傳感器由兩個底座、一個夾緊梁和一個力傳感探頭組成，它們是使用飛秒激光誘導的雙光子聚合技術(shù)開發(fā)的。這種微型全纖維微力傳感器具有1.51 nm/μN的超高力靈敏度、54.9 nN的檢測限和2.9 mN的明確傳感器測量范圍。使用所提出的傳感器成功測量了聚二甲基硅氧烷、蝴蝶觸角和人類頭發(fā)的楊氏模量。這種方法為實現(xiàn)小尺寸原子力顯微鏡開辟了新的途徑，可以很容易地適應外部專業(yè)實驗室的使用。該器件將有利于高精度生物醫(yī)學和材料科學檢測，所提出的制造方法為下一代復雜纖維集成聚合物器件的研究提供了新途徑。
利用結(jié)構(gòu)相關力學，該團隊開發(fā)了一種緊湊型全纖維微力傳感器，用于檢查生物樣品。在該傳感器中，使用TPP 3D microprintnig 方法將夾緊梁、支撐底座和力敏探頭打印在光纖端面上。采用有限元法(FEM)對傳感器結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，并對其靜態(tài)特性進行分析。引入光纖端面和夾緊光束定義了法布里-珀羅干涉儀 (FPI)。當外力施加在探頭上時，探頭會偏轉(zhuǎn)夾緊的梁，從而調(diào)節(jié) FPI 的長度。這種方法利用夾緊梁結(jié)構(gòu)的低剛度和高回彈力，使其在施加很小的力時能夠產(chǎn)生足夠的變形，
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