材料物理性質的量測以往從巨觀的測試方式進行探討，例如材料的壓縮、硬度、拉伸、動態壓縮等測試
但由於許多物理現象無法由巨觀的測試得到結果，像是表面 Coating 可能改變表面的物理性質，但卻不一定會很大的影響整體 Bulk 的性質
因此物理量測的方式逐漸的進步到從微觀的角度來探討，像牙齒這種有琺瑯質、象牙質、以及牙髓腔等複合結構
每一個結構要明確的區分出其物理性質的不同，巨觀的測試就無法達成，勢必要藉由微觀的物理測試進行分析
目前在微觀的材料楊氏模數 (Young's modulus) 、硬度 (Hardness)、儲存模數 (Storage modulus)、損失模數 (Loss modulus) 與 Tangent -delta 等，主要可應用Nanoindenter奈米壓痕儀進行量測
其實，雖然名為奈米壓痕儀，但可以量測的功能還真的不只有壓痕而已，總共具備了5種功能的應用，奈米壓痕、奈米刮痕、SPM、nano-DMA，以及 nano-wear
以下分別介紹這 5 種Nanoindenter功能的應用 :
1. 奈米壓痕 (Nanoindentation)
2. 奈米刮痕 (Nanoscratch)
3. 奈米磨耗 (Nanowear)
4. 奈米動態壓痕 (NanoDMA)
5. 表面形貌掃描 (SPM)
1. 奈米壓痕 (Nano-indentation)
原理目的: 藉由奈米尺寸的 Berkovich 三角錐探針、精細控制到奈米位移與 micro-N 力量的傳感裝置，達成微觀的物性量測
物性項目: 楊氏模數、硬度
可調參數: 壓痕力量控制、壓痕位移控制、溫度控制 (須加裝配件)
應用範圍: 合金晶相、生物細胞、奈米薄膜...等微觀尺寸機械性質分析
2. 奈米刮痕 (Nano-scratch)
原理目的: 藉由奈米或微米尺寸的圓錐探針，測試樣品在受到刮痕應力破壞時之表現 (目前 Brucker 的技術可將探針安裝再SEM中，因此在刮痕的過程中可清楚地看到表面被破壞的過程)
物性項目: 刮痕深度、刮痕阻力、刮痕摩擦係數
可調參數: 刮痕力量控制、刮痕位移控制、溫度控制 (須加裝配件)
應用範圍: 材料耐刮程度、薄膜結合強度、對磨摩擦係數
3. 奈米磨耗測試 (Nano-wear)
原理目的: 為奈米刮痕的進階功能，往復持續刮痕一個方塊區域，觀察其耐磨程度
物性項目: 磨耗量 (需搭配影像分析)
可調參數: 磨耗力量控制、磨耗位移控制、頻率、溫度控制 (須加裝配件)
應用範圍: 材料耐刮程度、薄膜結合強度
4. 奈米動態壓痕 (Nano-DMA)
原理目的: 為奈米壓痕的進階，藉由固定頻率之壓痕測試材料物性表現
物性項目: 損失模數(Loss modulus)、儲存模數 (storage modulus)、Tangent-delta
可調參數: 壓痕力量控制、壓痕位移控制、頻率、溫度控制 (須加裝配件)
應用範圍: 微觀尺寸的材料物性與疲勞測試
5. 表面形貌掃描 SPM (Scanning Probe Microscopic)
原理目的: 藉由探針在試片表面頻繁接觸，勾勒出表面形貌
物性項目: 表面形貌
可調參數: 掃描範圍、探針接觸力道
應用範圍: 壓痕形貌觀察、刮痕形貌觀察、磨耗形貌觀察
Nano-indenter 廠商 & 量測資源
目前主要提供 Nano-indenter 的廠商有兩家，Brucker & KLA，可點選下方連結前往
至於台灣哪裡有 Nano-indenter 可以供量測可看下方文章
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