1 ENSTA B RETAGNE , UMR CNRS 6027, IRDL, F-29200 B REST , F RANCE 2 V IBRACOUSTIC – CAE D URABILITY P REDICTION D EPARTMENT , 44474 C ARQUEFOU , F RANCE 3 N ANTES U NIVERSITÉ , E COLE C ENTRALE N ANTES , CNRS, G E M, UMR 6183, F-44000 N ANTES , F rance摘要弹性材料的特性受到成分和详细过程所产生的夹杂物的强烈影响。提出了一种方法,以根据其化学性质区分弹性体中对疲劳有害(大于几µm)的夹杂物,并使用足够的统计数据进行定量表征它们。使用三种技术并进行了比较:数字光学显微镜(OM),与能量分散X射线光谱相关的扫描电子显微镜(SEM)和X射线微计算机层析成像(µ-CT)。六种材料用于挑战该方法。除了通常的金属氧化物和碳黑色附聚物外,突出显示了三种非典型夹杂物,从而产生了特定的检测困难。与经典的阈值方法相比,开发了一个相关的图像分析过程,以自动和准确地检测获得的图像的包含物。不同夹杂物种群的形态和空间分布。µ-CT是包含物的分类和统计表征的最全面,最准确的方法。此外,可以使用反向散射电子(SEM-BSE)或数字OM获得有关包含物尺寸分布的相关数据。SEM-BSE比数字OM提供了更准确的结果。简介橡胶部分的性能与化合物中成分的分散质量有关。该分散剂取决于所用的成分以及详细过程(混合,注射和固化)1。用于橡胶零件的典型成分包括碳黑色(CB)或二氧化硅填充剂和ZnO。对成分的良好分散对于获得均匀的混合物,良好的机械性能以及批处理和批处理之间的性质的一致性很重要。此外,夹杂物和团聚物在这些材料的机械性能中起关键作用。例如,疲劳损伤通常以CB的聚集体2或在二氧化硅聚集体3或金属氧化物2,4处引发。因此,重要的是能够表征填充物分散体和橡胶化合物中的夹杂物。的确,这种分散在空间和大小上的知识允许检查混合物的质量,优化过程参数,并在微观结构和感兴趣的属性之间建立链接。*通讯作者。matthieu.le_saux@ensta-bretagne.fr在文献中已经提出了许多技术,以分析橡胶材料中成分(基本上是CB)的微或宏分散因素:•通过透射光学显微镜(OM)5,6的材料(厚度上的几微米至几千微米)观察材料的材料(厚度几英尺)的效果。观察到的较暗和较明亮的区域分别对应于CB团聚物,并在切割过程中脱离了聚集体;该方法在1960年代被用作标准(ASTM D-2663方法B)。
摘要:磁性小型软体机器人非常适合有针对性的药物管理、微操作和微创手术,因为它们可以非侵入性地进入狭窄的位置。目前可用的磁力操作小型软机器人基于弹性体(硅胶)和流体磁流体或液态金属,但它们有缺点。以弹性体为基础的机器人难以变形,这使得它们在极其狭窄的空间内难以操纵。虽然它们可能更容易变形,但基于流体的机器人形态不稳定,环境适应能力有限。本研究展示的非牛顿流体磁驱动粘液机器人结合了流体机器人显著的变形能力和弹性体机器人的灵活性。这些粘液机器人可以在复杂环境中的不同表面上移动,并通过直径小至 1.5 毫米的微小通道导航。它们执行的任务包括运输、摄取和抓取固体物品。磁性粘液机器人结合了非牛顿流体和弹性体的特性,为靶向药物输送和微创手术提供了有希望的解决方案。这些机器人可以在狭小而复杂的环境中移动,执行运输、摄取和抓取固体物体等任务,并适应各种表面。本综述讨论了磁性粘液机器人的设计、制备和应用,强调了它们在稳定性和生物相容性方面面临挑战的情况下,在彻底改变生物医学操作方面的潜力。关键词:粘液磁机器人,非牛顿流体,靶向药物输送系统,弹性体,磁流体,个性化医疗 1.简介 体积小且对外界信号有反应的机器人更加用户友好且侵入性更小,[1] 使其成为生物医学应用 [2] 的激动人心的候选者,例如具有微创手术和细胞移植的靶向药物输送系统。对于小型机器人控制,外部磁场是一种潜在的解决方案,因为它安全、准确且反应时间快。软弹性体与硬磁颗粒相结合用于制造大多数磁驱动软体机器人。
骨骼肌组织工程领域的进展取决于体外生成稳定且栩栩如生的骨骼肌微组织。这需要一种跨学科的方法,将细胞整合到生物或合成的机械微环境中。这样的工作可以精确地模拟骨骼肌的功能和疾病,并在生成可移植组织以治疗肌肉创伤和退化方面取得进展。骨骼肌是一种高度组织化的复杂器官,由结缔组织、血管和排列整齐的收缩肌纤维束组成,受运动神经元(MN)的支配;运动神经元是中枢神经系统的输出层。这种由不同细胞类型和细胞外结构组成的复杂网络协同作用,促进肌肉力量的产生、传递、维持和修复。[1]
结构性着色材料可以根据外部刺激改变颜色,这使得它们可能用作比色传感器、动态显示器和伪装。然而,它们的应用受到角度依赖性、响应缓慢以及缺乏时间和空间同步控制的限制。此外,光子薄膜中很容易发生形状不稳定引起的平面外变形,导致光子晶体材料的颜色不均匀。为了应对这些挑战,我们将结构性着色光子玻璃和介电弹性体致动器结合在一起。我们使用外部电压信号快速(远小于 0.1 秒)调整颜色变化。光子玻璃产生的颜色对角度的依赖性较低,因此即使由于电压触发的不稳定性(弯曲或起皱)而弯曲,它们的颜色也是均匀的。作为概念验证,我们展示了一种像素化显示器,其中的各个部分可以独立快速地打开和关闭。这种广角、耐不稳定、变色的平台可用于下一代柔性曲面彩色显示器、具有形状和颜色变化的伪装以及多功能传感器。
高功率转化效率(PCE)和机械鲁棒性是有机太阳能电池(OSC)可穿戴应用的先决条件。但是,应提高当前活动系统的可伸缩性(即裂纹发作菌株(COS)<30%)。在将弹性体引入活动系统中被认为是提高可伸展性的一种简单方法,但弹性体的包含通常会导致OSC的PCE减少,由于缺乏互连的电气和机械途径,该可拉伸性的提高有限。在这项研究中,它是通过在活动层中建立共轭聚合物(D18)和弹性体(SEB)的连续连续网络来发展的,具有特殊的机械鲁棒性(具有特殊的机械鲁棒性)。证明,D18的特定比(40:60 W/W)的混合膜:SEB对于形成共连接结构至关重要,建立了良好的机械和电通道。因此,D18 0.4:SEBS 0.6 /L8-BO OSC的可伸展性(COS = 126%)比基于D18 /L8-BO(COS = 8%)的OSC高16倍(COS = 126%),而基于SEBS-rich Active Layers = 3.8 0.8 0.20%的OSC(12.13%),达到4倍的PCE(12.13%)。此外,D18 0.4:SEBS 0.6基于0.6的IS-OSC将原始PCE的86%和90%的菌株保留在50%的菌株中,分别以15%的菌株拉伸/释放循环后,证明了报告的IS-OSC中最高的机械鲁棒性。
摘要:由聚(3,3-双(3,3-双基)(四甲基甲基)用四氢呋喃)制成的热固性聚氨酯弹性体和各种多功能异氰酸酯交联,以发现一种调节机械性能的新机制。额外的氢键基序(例如氨基甲酸酯或尿素)是在交叉链接机中构建的,被证明可以从本质上确定弹性体的刚度和韧性,而两个网络的共价交联密度严格控制在同一水平上。由傅立叶转换红外光谱(FTIR),动力学机械分析(DMA)和低场核磁共振(LFNMR)(lfnmr)(lfnmr)的证据(ftir)(ftir)(lfnmr),毫不犹豫地强调和支持聚氨酯热固件的机械性能的影响和支持。■简介聚氨酯弹性体是一种重要的粘弹性材料,在一定温度范围和较大的可逆变形性下具有相对较低的弹性模量。1,2
交联弹性体是可拉伸的材料,通常不可回收或可生物降解。中链链长多羟基烷酸盐(MCL-PHANE)柔软且延性,使这些基于生物的聚合物成为可生物降解的弹性体的良好候选者。弹性通常是通过交联网络结构来赋予的,而共价可适应性网络已作为解决方案出现,以通过触发的动态价值键的重排来制备可回收的热固件。在这里,我们通过在生物学生产的MCL-phase中化学安装可价型适应性网络来开发可生物降解和可回收的弹性体。具体而言,使用Pseudomonas putida的工程菌株用于生产含有吊坠末端烷烃的MCl plus,作为用于官能化的化学手柄。硫醇 - 烯化学用于掺入硼酯(BE)交联,从而产生基于PHA的玻璃体。mcl-lass与BE在低密度(<6摩尔%)的交联,提供了一种柔软的弹性材料,可显示热重点,可生物降解性和生命末期工作。机械性能显示了包括粘合剂和可生物降解机器人和电子产品在内的应用的潜力。
苯乙烯-马来酸酐共聚物 (SMA) 聚酰胺 (PA) (热塑性) 聚氨酯 (PU R) 热塑性聚酯 聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 聚对苯二甲酸丙二醇酯 (PTT) 聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN) 液晶聚合物 (LCP) 聚缩醛 (POM) 聚苯醚 (PPE) 热塑性弹性体 (TPE) 热塑性聚烯烃弹性体 (TPE-O) 热塑性聚烯烃硫化橡胶 (TPE-V) 热塑性聚酯弹性体 (TPE-E) 苯乙烯嵌段共聚物 (TPE-S) 热塑性共聚酰胺弹性体 (TPE-A) 热塑性聚氨酯 (TPE-U) 3.1.10 含氟聚合物 聚四氟乙烯 (PTFE) 聚偏氟乙烯 (PVD F) ETFE 聚乙烯氯三氟乙烯 (EC FTE) THV 3.1.11 其他热塑性塑料 脂肪族聚酮 热固性树脂 3.2.1 不饱和聚酯 (UP 树脂) 3.2.2 酚醛树脂 - 苯酚甲醛聚合物 (PF) 3.2.3 环氧树脂 3.2.4 (热固性)聚氨酯 (PUR) 3.2.5 其他热固性塑料 增强材料 3.3.1 玻璃纤维和玻璃毡 玻璃增强热塑性塑料 R-RIM 和 S-RIM 3.3.2 其他纤维 天然纤维 芳族聚酰胺纤维 碳纤维 金属纤维 颗粒增强材料 纳米复合材料
销售与营销1 公共关系委员会 销售与营销2 弹性体和化学品业务总部 能源材料战略规划和技术
柔软和兼容的执行器的开发引起了极大的关注,因为它们在软机器人,可穿戴设备,触觉和辅助设备中的使用。尽管进步了数十年,但完全数字印刷的执行器的目标尚未得到充分证明。数字打印允许快速自定义执行器的几何形状,尺寸和变形程序,并且是朝着大规模定制用户特异性可穿戴设备和软机器人系统的一步。在这里,证明了一组材料和方法,用于快速制造3D打印的液晶弹性体执行器,这些液晶弹性体执行器通过由液体金属(LM)组成的印刷焦耳加热器进行电刺激 - 填充的弹性弹性体复合材料。与其他基于Ag的墨水不同,该LM弹性体复合材料不含烧结,可以使室温打印,并且可以拉伸,可以循环驱动,而无需导体的电气或机械故障。通过优化打印参数,并改善光聚合设置,这是一种弯曲到320°角的印刷执行器,比以前的LCE执行器低功耗。我们还展示了一种自定义的UV聚合设置,该设置允许在≈90S中对LCE执行器进行照片保存,即与以前的作品相比快> 500倍。快速的光聚合能够迈向多层执行器的3D打印,并且是朝着全数字打印的机器人和可穿戴设备进行大规模定制的一步。