除了使用能源耗散因素药物-测量，通过监测多个泛音，可以从粘弹性样品中获得更多信息。在这篇文章中，我们仔细看看泛音提供了什么信息。我们正在考虑具有不同厚度的理论聚合物层。
根据物理定律，声波横波的穿透深度，δ在液体或软介质中，剪切振荡频率随剪切振荡频率的增加而减小
其中η和ρ为介质的粘度和密度，ω为角频率。作为Eq. 1的直接结果，不同的泛音将对传感器表面顶部的软物质材料样本层做出不同的响应。就像光学测量方法中不同的撞击角度和波长一样，不同的泛音数提供的样品材料的透视略有不同。一个类比是当一个人在观察一个三维物体时，如图1所示。在美国，人们需要从不同的角度来观察它，才能对它的外观有一个完整的了解。仅从一个角度观察会提供不完整的图像，甚至可能愚弄观察者，并对物体做出误导性的描述。
图1。从不同角度显示的三维物体的插图。
的固有属性压电谐振腔是传感器表面振荡幅值随着泛音数的增加而减小，如图2所示。随着传感器负载的增加(在本例中通过增加薄膜厚度)，振幅以类似的方式减小Δf和ΔD分别减少增加。
对于一定的薄膜厚度，可以观察到最大振荡振幅的下降，如图2。发生这种情况的厚度对应于发射和反射横波之间的最大反相，因此它将随着泛音数的变化而变化。
图2为传感器表面的最大剪切振荡振幅建模，分别为n = 1、3、5、7、9、11和13次谐波，作为薄膜厚度的函数。图显示t传感器表面的最大振荡幅值随着泛音数的增加而减小。它还表明，在一定的薄膜厚度下，振幅会有一个下降。倾角对应于发射横波和反射横波之间的最大反相位。
如果考虑不同薄膜厚度的横波振荡振幅，这种现象也会很清楚，如图3所示。
图3。模拟横波振荡振幅，为基频，贯穿不同厚度的薄膜，1nm, 10nm, 150nm, 300nm, 1μM和5μm,分别。图A)显示了所有厚度。图B)是a)的放大，以突出1纳米和10纳米薄膜的行为。图C)是对a)的放大，以突出显示150纳米和300纳米薄膜的行为。
如前所述，位移和消光深度随着泛音数的增加而减小(c.f.图2)。然而，基频的一般行为与图3中观察到的相同。
由于较低的共振感应较大的耦合质量，Δ的相应响应f和ΔD在横向均匀膜的情况下，通常更大，图4。
如上所述，声波穿透深度δ和波长均随频率的增加而减小。叠加效应将发生偏移，频率和能量耗散峰值(最大反相)将提前出现，即在较低的厚度出现，泛音数增加。
如为刚性薄膜，即为低Δf和ΔD在这里给出的例子中，f和D由于粘弹性响应不显著，所有泛音的曲线重叠，如图4所示。但是当柔软度增加，或者这里的厚度增加时，由于穿透深度和波长的不同，泛音就会有明显的分离。
随着膜厚在δ以上的增加，Δf和ΔD响应最终稳定在常数值。任何从这里添加的材料将不会被感知，因此不贡献Δf和ΔD．
图4。Δf和ΔD对不同泛音的响应是薄膜厚度的函数。对于薄膜，所有的泛音重叠，这表明粘弹性响应是不显著的。随着薄膜厚度的增加，泛音分离。
在绘制能量耗散位移时，ΔD，作为频移的函数，Δf，对于不同的泛音，粘弹性响应的差异更加明显，如图5所示。软膜中横波的反射和叠加所产生的螺旋特性导致了一个特定值ΔD可能对应两个，三个甚至四个不同的Δf值。
在螺旋中，质量负荷的增加可能导致Δ的增加f而不是减少，这是刚性薄膜所期望的。软膜除了质量和厚度外，还包括粘度和弹性模量。只使用一个泛音(即两个输入参数，Δf和ΔD)因此不能提供足够的信息来表征体系的粘弹性性质。对于不同的泛音，螺旋的特征是Δ的不同值f和ΔD因此，它们将提供必要的补充信息，以充分理解系统的行为。
图5。能量耗散位移，ΔD，作为频移的函数，ΔF表示不同的泛音。这样绘制数据，很明显Δ的一个特定值D可能对应两个，三个甚至四个不同的Δf值。
振幅和叠加效果看起来不同的泛音以及Δf和ΔD响应。这再次将我们带回到图1中的插图，图1提供了一个类似的事实，即泛音将提供与传感器表面接触的样品的不同视角。在数学上，在粘弹性模型中也要求输入参数至少与输出参数一样多。对于软adlayer，输出参数是质量/厚度，粘度和弹性。
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Gabriel Ohlsson博士是Biolin Scientific的前员工，在那里他最初担任雷竞技rayapp雷竞技苹果版本应用科学家，后来担任销售经理。Ohlsson博士拥有工程物理学博士学位，并花了大量时间开发软物质材料应用的传感技术。在这项研究中，他的主要工具之一是QCM-D技术。
