為了原位研究高速拉伸等遠離平衡態條件下高分子材料的結構演化規律，工程BOB(中国)手机版官网 根據不同研究樣品體係，成功研製了一係列單軸拉伸流變裝置，包括（a）超快速拉伸流變裝置，（b）低溫拉伸流變裝置，（c）高溫高壓拉伸流變裝置和（d）溶液環境拉伸流變裝置。具體情況如下：
(i) 超快速拉伸流變裝置：為了保證在高速拉伸的同時盡量避免電機加速過程對拉伸前期應變速率的影響，選用高速電機和高速離合器配合實現樣品拉伸。配置高精度角度傳感器可精確校準，可實現0.01至250 s-1的寬應變速率。配合可精確控溫的樣品加熱腔，該裝置最高可加熱至230℃。可實現的溫度和應變速率參數，基本涵蓋了大部分高分子材料的加工和使用條件，工程BOB(中国)手机版官网 利用本裝置實現了氟橡膠F2314、聚乙烯、聚丙烯等材料的高速拉伸，部分工作已發表。
(ii) 低溫拉伸流變裝置：該裝置拉伸係統所選取電機和減速機配合，可實現最低0.0025 s-1、最高30 s-1的應變速率，最高扭矩高達40 Nm。控溫係統降溫媒介為液氮，通過液氮流量閥控製液氮進出和流量，進而控製溫度，最低可達-150 ℃。目前，工程BOB(中国)手机版官网 成員采用本裝置係統研究了天然橡膠、丁基橡膠和矽橡膠等材料的低溫拉伸誘導結晶行為。
(iii) 高溫高壓拉伸流變裝置：該裝置可提供高溫140 ºC，高壓270 kPa的薄膜拉伸氣氛條件，結合同步輻射X射線散射等原位檢測手段，可成功實現高溫高壓氣氛下高分子材料拉伸過程的力學及結構信息的原位跟蹤。利用該裝置，工程BOB(中国)手机版官网 成員致力於研究尼龍等材料在高溫高壓下拉伸過程中的晶型轉變，觀測到PA6薄膜在常規空氣環境下未觀察到的晶型轉變過程，為高溫高壓下高分子材料遠離平衡態下的結構轉變提供了新的方法和思路。
(iv) 溶液環境拉伸裝置：聚乙烯醇(PVA)偏光片加工涉及膨潤、水洗、染色、拉伸、硼酸交聯等流程，是在碘溶液、硼酸溶液環境下實施。為模擬PVA偏光片後拉伸加工，實現加工過程中PVA晶格、片晶、納米纖維、PVA-I3-複合晶體等多尺度結構演化原位跟蹤，工程BOB(中国)手机版官网 研製了與同步輻射X射線散射聯用的溶液環境拉伸裝置。通過光路設計與X射線波長調節克服了碘溶液對散射強度的強吸收，首次實現了碘溶液中PVA拉伸過程的原位跟蹤。此外，裝置可同時實現溫度、濕度精確控製，廣泛適用於水凝膠等體係測試研究。日本北海道大學研究團隊利用該裝置開展了自愈性水凝膠疲勞斷裂研究，相關工作已發表在頂級期刊PNAS雜誌上（Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(14), 7606-7612）。