对材料的需求不断增加,随着时间的流逝,人们对环境下降的忧虑越来越令人担忧,这引起了人们对环境友好型复合材料的关注。本研究旨在通过在ABS/CS混合矩阵中加强拉米纤维(RF)来开发生物复合材料,以增强机械特性和生物降解性。使用氢氧化钠(NaOH)化学处理增加了纤维的表面粗糙度。ABS/CS/RF复合材料通过两卷厂进行了复合,并使用热压缩造型机产生了含有不同重量百分比(5、10、15、20)的床单(5、10、15、20)。测试了制备的复合材料,以评估其生物降解性,吸水性,机械性能和粘弹性特征。生物降解测试结果表明,纯ABS中纤维浓度与生物降解程度之间存在正相关。ABS/CS混合物的拉伸强度和模量分别增加了60%和14.28%。添加20 wt%的RF时,冲击强度提高了117%。45天后,ABS/CS/RF复合材料的降解增加了1.375%。但是,DMA结果对存储模量显示不良影响。
有人提议通过重复同质单元细胞来开发超生物材料,用于骨科应用,以解决这些问题(Matassi 等人,2013 年;Van Hooreweder 等人,2017 年)。超生物材料凭借微架构设计结构的优势,展现出独特的机械和生物特性。这一特性使得突破性的患者专用承重植入物设计成为可能:(i)适合外科手术几何形状(Jun 等人,2010 年;Stoor 等人,2017 年),(ii)模仿天然骨的机械特性(Helguero 等人,2017 年;Zhang 等人,2018 年),以及(iii)为自然生物固定提供高表面(Long 等人,2012 年;Schouman 等人,2016 年)。可以合理设计孔隙形状、孔隙大小和孔隙率等单元特征,以实现承载能力(Montazerian 等人,2017 年;Torres Sanchez 等人,2018 年)。定制孔隙率可以降低刚度,以适应骨骼特性,从而增强植入物的功能(Jakus 等人,2018 年;X. Wang 等人,2016 年)。
摘要:毫无疑问,化石燃料的燃烧确实阻碍了环境的保存,因为它在大气中提高了CO 2的含量,从而导致全球变暖。吸附过程仍然是流行的技术。本评论详细介绍了制备基于修改的沸石和新型吸附剂的研究进度,以增强CO 2捕获。此外,该评论还概述了捕获CO 2的可用技术和反应机理。较大的表面积,独特的机械特性和多孔框架中可交换阳离子的均匀分散是高吸附能力和沸石材料上高吸附能力和稳定性的先决条件。新颖的纳米结构和聚合物沸石复合材料似乎很有希望,因为它们为能量相关的问题提供了解决方案,同时也有助于环境保护。可以预期,这项审查可以提供最终的路线图,以追求适合Enhance CO 2捕获的经济高效,工业有效的吸附剂。关键字:Co 2捕获,吸附剂,沸石,吸附,多孔[收到2024年1月24日;修订了2024年1月30日; 2月1日,2024年2月1日]印刷ISSN:0189-9546 |在线ISSN:2437-2110
摘要:创伤性脑损伤 (TBI) 和创伤性脊髓损伤 (SCI) 是由于外部物理损伤导致中枢神经系统 (CNS) 受损而导致的。由 CNS 创伤导致的功能障碍取决于机械冲击的方式、严重程度和解剖位置以及组织的机械特性。虽然生物机械损伤是 CNS 创伤病理生理学的启动因素,但目前尚不清楚解剖负荷分布和由此产生的细胞反应。例如,主要反应阶段包括诸如膜对离子和其他分子的通透性增加等事件,这可能会引发复杂的信号级联,从而导致长期损伤和功能障碍。损伤参数与细胞变化和随后的缺陷之间的相关性可能会导致更精确的耐受标准并促进开发更好的防护装备。此外,对损伤生物力学的理解的进步对于体外和体内实验研究的开发和解释至关重要,并且可能通过确定损伤反应时间范围内的损伤机制来开发新的治疗方法。在这里,我们讨论了与中枢神经系统创伤生物力学相关的基本概念、用于实验模拟 TBI 和 SCI 的损伤模型,以及用于改善对主要损伤机制的当前理解的新型多层次方法。
基于活性材料的执行器的集成添加剂制造可能会在跨生物医学工程,机器人技术或航空航天等学科的许多应用中取代常规电动机。在这项工作中,通过由热塑性粘合剂和金属粉末组成的3D打印的纤维打印来证明基于挤出的基于挤出的功能性NITI形状内存合金。两种合金是制造的,一种显示超弹性,另一种在室温下显示形状的内存特性。两种合金的微观结构均具有特征性的特征,并具有透明的热机械特性。3D打印的NITI显示形状的记忆应力为1。分别为1%的超弹性应变1。3%的施加应变为4%。为了扩大形状记忆应力执行器的几何形状,设计,制造和测试。这项研究的结果可能会在活动结构的增材制造领域中找到应用,也称为4D打印。通常,多种材料用于此类结构,这些结构通常会遭受机械性能和耐用性不佳的影响。在这项工作中对金属材料的使用可能有助于克服这些局限性。2022作者。由Elsevier Ltd.这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
经过近三十年的国际深入研究,碳纳米管 (CNT),尤其是单壁纳米管 (SWNT),仍然是纳米科学和量子科学研究的强大动力。这种典型的一维纳米科学物体具有各种电学、光学和机械特性,催生了大量的应用。这些应用面临的主要障碍是将高质量、合适的 CNT 定位和组织到特定的架构中,同时保留其优异的性能,这些性能通常与其晶体质量和高纵横比有关。因此,一条通往具体科学问题和应用的突出研究方向是寻找对齐、选择、定位和完善 SWNT 的策略 [1, 2, 3]。应用包括柔性高温电子器件、光电子器件和热电器件 [4]、纳米流体 [5]、终极纳米级晶体管 [6, 7]、纳米力学 [8]、扫描探针尖端 [9]、量子力学系统 [10] 和场发射 (FE) 源 [11]。为了通过更好地控制生长来克服主要障碍,显然首先希望在原子尺度上观察单个 CNT 的时间分辨生长,其次希望找到控制这种生长的有用工具,如果可能的话,最好是动态控制。对于这种控制,需要不同的外力,如电场 [12]、气流 [13]、与原子台阶的相互作用
氧化锌纳米颗粒(ZnO NP)使用甲状腺素叶叶提取物合成,作为碱性培养基中的还原和封盖剂。UV-visible (UV-Vis) spectroscopy, Fourier transforms infrared (FTIR) spectroscopy, Brunauer– Emmett–Teller (BET), and X-ray diffraction (XRD) were used for the evaluation of the synthesized ZnO NPs, scanning electron microscope (SEM) was further used for analyzing the morphology, size, and thermal stability of the颗粒。通过使用微型(标准)ZnO研究了苯乙烯丁二烯橡胶/天然橡胶/天然橡胶(SBR/NR)规律的固定时间和机械特征,包括ZnO NPS。具有0.5 PHR的SBR/NR硫酸盐(每一百个橡胶)ZnO NPS具有增强的固化和机械特性,与SBR/NR Vulcanizate具有5 phR标准ZnO相关。fesem图像显示了ZnO NP在纳米复合材料中的均匀分布和良好的分布。结果,增强了堆积ZnO NPS堆积的SBR/NR的机械特征。因此,ZnO NP充当固化激活剂,以增加SBR/NR硫化物的所得特性。值得注意的观点是,与氧化锌的量相比,所消耗的ZnO NP的数量显着下降,这是环境问题之一。
摘要 在各种增材制造 (AM) 技术中,线材和电弧增材制造 (WAAM) 是最适合生产大型金属部件的技术之一,同时也表明其在建筑领域具有应用潜力。目前已有多项研究致力于钢和钛合金的 WAAM,最近,人们也在探索 WAAM 在铝合金中的应用。本文介绍了使用商用 ER 5183 铝焊丝生产的 WAAM 板的微观结构和机械特性。目的是评估平面元件在拉伸应力下可能出现的各向异性行为,考虑相对于沉积层的三个不同提取方向:纵向 (L)、横向 (T) 和对角线 (D)。进行了成分、形态、微观结构和断口分析,以将 WAAM 引起的特定微观结构特征与拉伸性能联系起来。发现试样取向具有各向异性行为,T 试样的强度和延展性最低。造成这一现象的原因在于,微观结构不连续性在拉伸方向上存在不利的方向。拉伸试验结果还表明,与传统的 AA5083-O 板材相比,其整体机械性能良好,表明未来可用于实现非常复杂的几何形状和优化形状,以实现轻量化结构应用。
智能纺织品将传统纺织品的特点与智能材料(如机电活性聚合物)的良好特性相结合,从而形成纺织品执行器。纺织品执行器由单个纱线执行器组成,因此了解它们的电化学机械行为非常重要。在此,本研究调查了构成纱线执行器核心的商用纱线的固有结构和机械特性对基于导电聚合物的纱线执行器的线性驱动的影响。商用纱线涂有聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)以使其具有导电性。然后在受控条件下将提供机电驱动的聚吡咯 (PPy) 电聚合在纱线表面上。在等渗和等距条件下,在水性电解质中研究了纱线执行器的线性驱动。纱线执行器产生高达 0.99% 的等渗应变和 95 mN 的等距力。本研究实现的等距应变比之前报道的纱线致动器高出十倍和三倍以上。等距驱动力比我们之前的结果增加了近 11 倍。最后,引入了一个定性机械模型来描述纱线致动器的驱动行为。纱线致动器产生的应变和力使它们成为可穿戴致动器技术的有希望的候选者。
纤维金属层压板 (FML) 是组合粘合结构大家族中的一员,由薄金属板和纤维增强聚合物层粘合而成 [1]。FML 的混合概念因其卓越的抗疲劳性能以及抗冲击、耐腐蚀等优异的机械特性而闻名。FML 的一种变体 Glare 由交替粘合在一起的薄铝板和玻璃纤维环氧层制成,已被大规模用作空客 A380 的机身蒙皮和尾翼前缘蒙皮材料。与整体式金属板相比,FML 的卓越疲劳性能归因于疲劳裂纹尖端尾流中完整纤维提供的桥接机制,如图 1 所示。抗疲劳纤维保持完整并抑制金属层中裂纹的张开,从而使载荷从破裂的金属层转移到桥接纤维。这种桥接机制显著提高了金属层对疲劳裂纹扩展的抵抗力,因为它降低了裂纹尖端的应力严重程度。同时,由于开裂的金属层和桥接纤维之间以剪切形式传递的循环载荷,在复合材料/金属界面处发生了分层,这是 FML 中的一种伴随失效机制 [2] 。FML 中显著改善的抗疲劳性以及失效机制非常具有代表性,在一般组合结构中非常具有代表性