【摘要】 在过去的几十年里，实时成像和样品制备技术取得了重大进展

使用或仿制天然材料有很多好处，因为这些材料在上千年的进化过程中已经得到优化。昆虫的表皮结构具有迷人而多样的微/纳米级结构，在过去十年中，生物材料的表征研究得到了蓬勃发展。通过了解生物结构的有用特征，科研工作者可以设计和生产出新颖的仿生材料。

 

在过去的几十年里，实时成像和样品制备技术取得了重大进展，例如，扫描电子显微镜(SEM)、聚焦离子束(FIB)和聚焦离子扫描双光束电子显微镜都取得了长足的进步。这些电镜已经能够使用带有机械、电气和/或热测量探头附件的纳米操纵器进行原位表征。同时他们还可以实现测量过程中进行实时观察，因此，测试结果 的准确性是高度可靠的。有多种技术可以在非常小的尺度上研究力学，例如拉伸、压缩、弯曲、扭转和纳米压痕试验。这些方法经常与电子显微镜相结合，以利用原位测量技术。许多研究人员使用FIB铣削和微观表征系统研究了生物材料的微观机械特性。事实证明，配备各种传感器的FIB系统在解决微米级和纳米级局部特征的能力方面是可靠的。FIB技术最有趣的特点是局部样品制备方法，它使用研磨过程。使用 FIB 铣削，可以直接制造样品而无需进行后处理。铣削工艺几乎可以用于任何类型的材料，并且不受样品形状的限制。Orso等人演示了一种用于显微生物样品的原位测试方法，并测量了单个甲虫刚毛的力学性能。

 

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