直接测定量级为皮牛顿的力

在2005年对质量的测定可达到10^-21克（仄克）的水平，力的大小在2006年可测到10^-18牛顿（aN）的水平．但在生物细胞实验的领域内，对力的测定并不需要这样高的灵敏度，一般只要达到10^-12牛顿（ON）的水平即可．例如处于运动状态的肌肉，它的蛋白质分子在输送能量时所需的力约为6pN，在室温下将DNA分子拉开的力约为9-20pN，而把DNA分子推至相反的两端则需要65pN的力．按照这种需求，美国Sandia国家实验室的S．Koch博士和他的同事们就沿着这种思路去研制有效测试这一范围的肌肉力作用的传感器．他们称其为Sandia传感器．传感器的核心部分是一根1毫米长，粗为微米大小的弹簧，是利用标准多晶硅显微机械加工过程制作的，弹簧的力学性能是完全遵守经典的胡克定律，即压缩或拉伸弹簧的力等于弹簧的形变长度与弹性系数之积．Sandia传感器中的弹簧，它的弹性系数K～1pN／nm．