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基于纳米结构（如纤维、颗粒和泡状结构）的复合材料由于其出色的强度和刚性受到越来越多的关注，系统地研发新型轻质高强材料需要对材料的力学性能进行准确的表征。UC Santa Barbara大学的Daniel S. Gianola教授研究了刚性中空微米颗粒增强的高分子基复合材料。研发此类轻质材料，测试和调控这些中空微球的力学性能至关重要。通过使用原位SEM纳米力学性能测试系统，Gianola教授发现这些拥有纳米颗粒薄壁的中空微球经过热处理后其刚度增加了14倍。
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