仿生多尺度功能水凝胶的设计与制备:从二维界面到三维网络 被引量：10

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作者 刘玉霞 陈列 +2 位作者 赵紫光 房若辰 刘明杰 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1155-1174,共20页

水凝胶是以大量水为分散介质的三维高分子网络.高分子网络和水分子之间的氢键将水束缚在网络内部,从而使体系丧失流动性并转变成一种准固态物质.水凝胶能够在多种外界刺激下改变形状和体积,因此在软体机器人、柔性电子器件和传感器等领... 水凝胶是以大量水为分散介质的三维高分子网络.高分子网络和水分子之间的氢键将水束缚在网络内部,从而使体系丧失流动性并转变成一种准固态物质.水凝胶能够在多种外界刺激下改变形状和体积,因此在软体机器人、柔性电子器件和传感器等领域具有广泛的应用前景,也引起了科研人员的关注.在生物软组织中,多尺度结构(如表面微/纳米结构,有序三维网状结构)的存在对于生物材料的自清洁、耐冻、环境适应性和优异的机械性能等功能至关重要.受生物水凝胶结构与功能特性的启发,研究人员开发了一系列对各种机械和环境条件具有高度适应性的仿生多尺度水凝胶.本文将从水凝胶的二维界面和三维网络的设计2个方面总结和讨论近年来仿生多尺度水凝胶的研究成果.二维界面设计包括表面化学/物理修饰、表面微/纳米结构构筑,能够调节水凝胶的表面浸润性和黏附性,拓展水凝胶在生物医学、海洋防污等领域的应用;三维网络设计,如引入非共价交联作用、设计有序网络结构、复合异质网络等,能够赋予水凝胶自修复性能、各向异性、高强度、形状记忆性能及抗冻性等优异的特性,拓展了水凝胶在可穿戴设备、软体机器人等领域以及复杂环境中的应用.最后我们对仿生水凝胶网络的设计、异质网络的分散以及无损表征等方面未来的发展以及该领域所存在的挑战作出展望. 展开更多

关键词 仿生水凝胶 多尺度 二维界面 三维网络

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双重热响应离子凝胶的构筑及相行为研究

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作者 周杭生 黄金 +1 位作者 陈列 刘明杰 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第1期108-119,共12页

传统热响应凝胶体系受限于响应机制单一以及响应温度可调性差等问题,难以满足复杂场景中对智能凝胶材料的需求.本文中提出了一种构筑双重热响应离子凝胶的简易策略,通过将改性的半晶型聚乙二醇(PEG)在离子液体(IL)中交联聚合,成功制备... 传统热响应凝胶体系受限于响应机制单一以及响应温度可调性差等问题,难以满足复杂场景中对智能凝胶材料的需求.本文中提出了一种构筑双重热响应离子凝胶的简易策略,通过将改性的半晶型聚乙二醇(PEG)在离子液体(IL)中交联聚合,成功制备出兼具上临界互溶温度(UCST)以及下临界互溶温度(LCST)相行为的双重热响应离子凝胶.其中离子凝胶的UCST相行为基于PEG结晶熔融;而LCST相行为则是由温度影响PEG与IL之间的氢键变化所产生.此外,通过改变高分子含量、聚合物链长和离子液体中阳离子侧链长度,可以实现离子凝胶2种机制下热响应温度的大范围连续调控.同时离子凝胶的热响应相转变伴随着多种物化性质的变化,如光学透过率、机械强度(3.6~0.1 MPa)以及离子电导率.离子凝胶的上述特性使其在智能显示、可穿戴设备以及柔性传感器等领域发挥重要应用. 展开更多

关键词 双重热响应 上临界互溶温度 下临界互溶温度 高分子凝胶 离子液体

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基于共价自适应网络的液晶弹性体:从分子设计到应用 被引量：1

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作者 祝阳阳 徐镇田 +2 位作者 吴飞燕 王猛 谌烈 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第8期3004-3021,共18页

液晶弹性体(LCEs)是一种刺激响应性材料,具有较大且可逆变形的能力,在软致动器、人造肌肉、光子器件和生物医学工程等领域引起了广泛的关注.与具有永久交联网络的传统液晶弹性体不同,具有共价自适应网络的液晶弹性体(CAN-LCEs)可以通过... 液晶弹性体(LCEs)是一种刺激响应性材料,具有较大且可逆变形的能力,在软致动器、人造肌肉、光子器件和生物医学工程等领域引起了广泛的关注.与具有永久交联网络的传统液晶弹性体不同,具有共价自适应网络的液晶弹性体(CAN-LCEs)可以通过键交换反应引起的网络重排将多畴液晶弹性体编程为单畴液晶弹性体.此外,CAN-LCEs还具有焊接、自修复、回收、再加工或重新编程的能力.本文综述了CAN-LCEs的最新研究成果,详细讨论了基于各种类型的键交换反应的CAN-LCEs及其设计策略.同时,本文还介绍了共价自适应网络给LCEs带来的新功能,包括焊接、自愈、重塑、回收、重新编程等,并探讨了CAN-LCEs在各种领域的应用前景.最后,本文总结了这一新兴研究领域面临的挑战和潜在的未来发展方向. 展开更多

关键词 刺激响应性 液晶弹性体 自适应网络 生物医学工程 交换反应 交联网络 光子器件 CAN

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谐波阻抗调配器校准技术研究

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作者 霍晔 吴爱华 +3 位作者 梁法国 栾鹏 王一帮 刘晨 《宇航计测技术》 CSCD 2019年第3期27-32,共6页

作为负载牵引测量系统中的重要器件,谐波阻抗调配器的应用越来越广泛,但是目前国内有关该类仪器的校准工作尚无报道。本文以谐波阻抗调配器的工作原理为基础,设计了校准方法,并重点分析了矢量重复性的三种定义,提出了最佳校准方法。通... 作为负载牵引测量系统中的重要器件,谐波阻抗调配器的应用越来越广泛,但是目前国内有关该类仪器的校准工作尚无报道。本文以谐波阻抗调配器的工作原理为基础,设计了校准方法,并重点分析了矢量重复性的三种定义,提出了最佳校准方法。通过与出厂测试数据对比,验证了校准方法的可行性。 展开更多

关键词 谐波阻抗调配器 矢量重复性 负载牵引 校准技术

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PFNA与InterTAN髓内钉治疗不稳定股骨粗隆间骨折疗效的比较 被引量：67

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作者 张军 曹烈虎 +1 位作者 陈晓 苏佳灿 《中国骨伤》 CAS 2017年第7期597-601,共5页

目的 :分析比较PFNA与Inter TAN在老年不稳定型股骨粗隆间骨折的临床疗效及相关并发症。方法:2012年4月至2014年2月采用PFNA和Inter TAN治疗老年不稳定型股骨粗隆间骨折113例,其中PFNA组64例,男25例,女39例,年龄66~85岁,平均(73.3±... 目的 :分析比较PFNA与Inter TAN在老年不稳定型股骨粗隆间骨折的临床疗效及相关并发症。方法:2012年4月至2014年2月采用PFNA和Inter TAN治疗老年不稳定型股骨粗隆间骨折113例,其中PFNA组64例,男25例,女39例,年龄66~85岁,平均(73.3±6.5)岁。Inter TAN组49例,男20例,女29例,年龄65~85岁,平均(74.2±5.4)岁;按股骨粗隆间骨折AO分型,PFNA组(A2型48例,A3型16例);Inter TAN组(A2型37例,A3型12例);受伤至手术时间为3~8 d,平均(4.7±1.2)d。比较患者术中出血量、手术时间、透视时间、股骨外侧壁骨折、骨折愈合时间、股骨干骨折、股骨头螺钉切出、股骨头坏死、股骨颈短缩及末次随访髋关节功能Harris评分。结果:PFNA组58例、InterTAN组44例患者获得随访,时间14~18个月,平均(16.3±1.2)个月;随访期间,患者伤口愈合良好;PFNA组术中出血量、手术时间及术中透视时间明显少于Inter TAN组(P<0.05);在股骨干骨折、头钉切出、股骨颈短缩发生率方面,InterTAN较PFNA更有优势(P<0.05)。末次随访PFNA组Harris髋关节功能评分为90.7±5.1,Inter TAN组为90.4±3.9,,两组差异无统计学意义(P>0.05)。结论:Inter TAN具有较强的抗旋作用,更适合患者早期负重,降低髋关节内翻、头钉切出及股骨颈短缩等并发症发生率;但对于身体耐受能力差、骨质疏松的患者,PFNA更适宜。由于随访时间不长,其远期疗效尚需进一步观察研究。 展开更多

关键词 股骨骨折 骨折固定术 内 病例对照研究

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低分子肝素及丹参预防直肠癌术后深静脉血栓的对照研究 被引量：7

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作者 纪烈辰 顾立强 +3 位作者 王娟 徐彬 俞林 张锡朋 《中国中西医结合外科杂志》 CAS 2019年第6期963-967,共5页

目的:研究低分子肝素及丹参注射液预防直肠癌术后深静脉血栓(DVT)形成的疗效及安全性。方法:将行直肠癌根治手术的患者200例,通过随机数字表法分为4组,对照组滴注5%葡萄糖注射液(如患有糖尿病,按比例加入普通胰岛素),丹参注射液组(组1)... 目的:研究低分子肝素及丹参注射液预防直肠癌术后深静脉血栓(DVT)形成的疗效及安全性。方法:将行直肠癌根治手术的患者200例,通过随机数字表法分为4组,对照组滴注5%葡萄糖注射液(如患有糖尿病,按比例加入普通胰岛素),丹参注射液组(组1)、低分子肝素组(组2)、低分子肝素联合丹参注射液组(组3),每组50例。均行腹腔镜手术治疗,记录4组一般资料、手术资料、以及术前、术后3天、7天凝血指标,统计术后每组出现DVT以及发生出血倾向例数。结果:组1、组2、组3术后各时间点的PLT、PT、APTT、TT指标与对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05);组1术后3天、术后7天的FIB、D-D指标与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);组2术后3天的FIB(6.71±1.87)g/L、D-D(1.14±0.79)mg/L、术后7天的FIB(5.18±2.37)g/L、D-D(0.98±0.63)mg/L水平低于对照组术后3天的FIB(8.78±1.02)g/L、D-D(1.69±0.35)mg/L、术后7天的FIB(5.18±2.37)g/L、D-D(0.98±0.63)mg/L和组1术后3天的FIB(7.83±0.95)g/L、D-D(1.58±0.51)mg/L、术后7天的FIB(6.89±1.58)g/L、D-D(1.21±0.28)mg/L水平,差异有统计学意义(P<0.05);组3术后3天的FIB(4.89±2.51)g/L、D-D(0.67±0.34)mg/L、术后7天的FIB(3.38±0.95)g/L、D-D(0.47±0.25)mg/L水平低于对照组、组1、组2术后3天及术后7天的FIB和D-D水平,差异有统计学意义(P<0.05)。术后组3有1例发生DVT,低于对照组(8例)、组1(7例)、组2(4例)DVT发生例数,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:低分子肝素联合丹参注射液可以显著预防直肠癌术后DVT的发生,同时安全性较好。 展开更多

关键词 低分子肝素 丹参注射液 直肠癌 深静脉血栓形成

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装配式减震节点转动型阻尼器抗震性能及恢复力模型研究 被引量：2

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作者 吴从晓 列文琛 +3 位作者 吴昌根 李常虹 李定斌 吴从永 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期97-111,共15页

提出一种可用于预制装配式结构中梁柱连接和耗能的转动型阻尼器——扭转钢管阻尼器。设计了5个不同参数的扭转钢管阻尼器试件并对其进行了拟静力低周往复加载试验,结果表明:试件整体绕销轴发生转动变形,具有良好的转动变形能力,极限转... 提出一种可用于预制装配式结构中梁柱连接和耗能的转动型阻尼器——扭转钢管阻尼器。设计了5个不同参数的扭转钢管阻尼器试件并对其进行了拟静力低周往复加载试验,结果表明:试件整体绕销轴发生转动变形,具有良好的转动变形能力,极限转角均在0.06 rad以上,延性系数均大于规范要求的4.0;试件的滞回曲线饱满,具有明显的等向强化特征,等效黏滞阻尼系数达到0.5左右,具有良好的耗能能力;试件的壁厚和外径越大、有效管长越小,其转动强度越大;试件在等幅循环加载下各项疲劳性能指标基本在±15%的规范要求内,具有良好的抗疲劳性能。在此基础上,对Bouc-Wen模型进行改进以模拟阻尼器的滞回行为,采用量子粒子群算法对试验滞回曲线进行了参数识别,识别结果表明改进Bouc-Wen模型能更好地适应试件的等向强化特性,具有比Bouc-Wen模型更高的模拟精度,可用于整体结构的抗震分析计算。 展开更多

关键词 预制装配式混凝土结构 转动型阻尼器 拟静力试验 抗震性能 改进Bouc-Wen模型 参数识别

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新型金属波纹管阻尼器力学性能研究 被引量：3

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作者 列文琛 吴从晓 +1 位作者 吴小宾 吴从永 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2022年第4期82-92,共11页

基于金属材料良好的耗能性能及波纹管良好的变形能力给出一种新型金属波纹管阻尼器,采用有限元分析软件对该阻尼器进行了仿真分析,分析了波峰、波谷等关键部位的应力分布情况,探究了阻尼器的耗能机制,研究了阻尼器的截面尺寸参数对阻尼... 基于金属材料良好的耗能性能及波纹管良好的变形能力给出一种新型金属波纹管阻尼器,采用有限元分析软件对该阻尼器进行了仿真分析,分析了波峰、波谷等关键部位的应力分布情况,探究了阻尼器的耗能机制,研究了阻尼器的截面尺寸参数对阻尼器滞回性能的影响;推导了新型金属波纹管阻尼器的初始刚度和屈服位移的计算公式并通过数值仿真分析结果对理论公式进行了验证,研究结果表明:新型金属波纹管阻尼器的耗能机理明确,在往复荷载作用下全截面均能进入屈服状态,滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力,在大变形下阻尼器的耗能性能稳定且有良好的变形能力。阻尼器的理论计算公式与仿真结果吻合良好,理论推导结果的正确性得到了验证。 展开更多

关键词 消能减震 金属阻尼器 金属波纹管 有限元分析 力学性能

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半主动导引头快速数字化雷达误差提取方法

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作者 俞列宸 强晶晶 +1 位作者 贺义海 肖玲华 《制导与引信》 2019年第2期6-11,共6页

伴随着数字化导引头技术的发展,传统的模拟半主动雷达导引头逐渐被淘汰,取而代之的是数字化半主动雷达导引头,然而传统的数字化半主动雷达导引头,在进行比幅和差单脉冲测角时,需要对和差差三通道中频信号进行FFT处理和恒虚警处理,占用... 伴随着数字化导引头技术的发展,传统的模拟半主动雷达导引头逐渐被淘汰,取而代之的是数字化半主动雷达导引头,然而传统的数字化半主动雷达导引头,在进行比幅和差单脉冲测角时,需要对和差差三通道中频信号进行FFT处理和恒虚警处理,占用的处理时间较长,应用需求较高。本文提出的方法,参考模拟导引头的雷达误差提取方式,通过数字化的方法,对和差差三通道数据进行幅度和相位的提取,实现雷达误差的快速提取,可以应用于对实时性要求高、照射频次快的间断照射半主动雷达导引头。 展开更多

关键词 半主动雷达导引头 数字化 误差提取

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复合梯形明渠均匀流正常水深的显式迭代求解

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作者 傅铭焕 陈炳斌 《陕西水利》 2021年第5期18-21,24,共5页

研究复合梯形明渠均匀流正常水深的计算方法。根据别洛康和爱因斯坦关于复合梯形明渠糙率系数的计算公式,推求复合明渠均匀流正常水深的显式迭代公式。迭代公式仅需3~4次迭代计算就能获得满足工程运用的计算值。经4次迭代计算的正常水... 研究复合梯形明渠均匀流正常水深的计算方法。根据别洛康和爱因斯坦关于复合梯形明渠糙率系数的计算公式,推求复合明渠均匀流正常水深的显式迭代公式。迭代公式仅需3~4次迭代计算就能获得满足工程运用的计算值。经4次迭代计算的正常水深计算误差小于1%,随着迭代次数的增加,计算误差进一步减小。故用别洛康和爱因斯坦公式计算复合梯形明渠正常水深是可行的。此正常水深迭代公式收敛速度较快,可供设计参考。 展开更多

关键词 复合梯形明渠 均匀流 正常水深 综合糙率系数 迭代计算

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中小功率微波照射对钛合金植入物周围组织的热损伤观察

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作者 叶冬梅 陈琛 +1 位作者 白跃宏 沈梅 《中华物理医学与康复杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期942-946,共5页

目的观察中、小功率单次微波照射对钛合金植入物周围组织的热损伤作用。方法通过手术将钛合金内固定物植入兔右侧股骨上段，并将该侧作为实验侧，左侧下肢相同部位作为对照侧。根据微波照射功率将实验兔分为4组，分别是20w组、40w组、60... 目的观察中、小功率单次微波照射对钛合金植入物周围组织的热损伤作用。方法通过手术将钛合金内固定物植入兔右侧股骨上段，并将该侧作为实验侧，左侧下肢相同部位作为对照侧。根据微波照射功率将实验兔分为4组，分别是20w组、40w组、60w组及80w组。各组实验兔经麻醉后分别给予相应功率微波照射（微波频率均为2450MHz，持续照射30min），实时测量微波照射区域钛合金表面及毗邻肌组织温度变化；随后采用肌电图检测各组实验兔坐骨神经复合肌肉动作电位（CMAP）情况；最后处死动物，取股骨旁钛合金周围肌组织、神经组织进行病理学检查。结果与对照侧骨骼肌比较，经20w、40w微波照射后实验侧骨骼肌温度升高不显著（P〉0．05），经60w、80w微波照射后实验侧骨骼肌温度升高显著（P〈0．05）。坐骨神经电生理检查结果显示，经60w、80w微波照射后，实验侧坐骨神经CMAP潜伏期明显延长（P〈0．05），神经传导速度显著变慢（P〈0．05），但波幅均无明显下降（P〉O．05）。病理学检查结果显示，经60w微波照射后，实验侧骨骼肌细胞间隙明显充血、出血，坐骨神经无明显病理学改变；经80w微波照射后肌细胞出现空泡，肌细胞结构遭到破坏，坐骨神经髓鞘肿胀。结论60～80w微波（频率为2450MHz）连续照射30rain可引起钛合金植入物周围组织热损伤，20～40w微波连续照射30min，钛合金植入物周围组织未见明显热损伤，提示对钛合金植入部位进行小功率微波照射安全性相对较好。 展开更多

关键词 微波 钛合金 金属植入物 温度

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