将可拉伸电极或装置从一种基底转移到另一种薄弹性体上是一项艰巨的任务,因为弹性印章通常会在脱粘界面处产生巨大的应变,超出电极的拉伸极限。如果印章是刚性的,则不会发生这种情况。然而,刚性材料不能用作可拉伸电极的基底。在此,具有可调刚性的丝素蛋白(通过控制相对湿度,杨氏模量可以从 134 kPa 变为 1.84 GPa)用于将高度可拉伸的金属网络转移为高度可塑的表皮电极。丝素蛋白印章在剥离过程中被调节为刚性,然后在层压在湿润的人体皮肤上时作为基底变得柔软且高度可拉伸。此外,表皮电极在连接超过 10 天后没有表现出皮肤刺激或炎症。与商用 Ag-AgCl 凝胶电极相比,高柔顺性可降低界面阻抗,并在测量肌电信号时降低电极的噪声。在转移的不同阶段调整刚度的策略是一种通用方法,可以扩展到转移其他可拉伸电极和表皮电子器件、人机界面和软机器人。
摘要 电子组件使用各种具有不同机械和热性能的聚合物材料来在恶劣的使用环境中提供保护。然而,机械性能的变化(例如热膨胀系数和弹性模量)会影响材料的选择过程,从而对电子产品的可靠性产生长期影响。通常,主要的可靠性问题是焊点疲劳,这是电子元件中大量故障的原因。因此,在预测可靠性时,有必要了解聚合物封装(涂层、灌封和底部填充)对焊点的影响。研究表明,当焊料中存在拉伸应力时,由于聚合物封装的热膨胀,疲劳寿命会大大缩短。拉伸应力的加入使焊点处于周期性多轴应力状态,这比传统的周期性剪切载荷更具破坏性。为了了解拉伸应力分量对微电子焊点疲劳寿命缩短的影响,有必要将其分离出来。因此,我们构建了一个独特的样本,以使无铅焊点经受波动的拉伸应力条件。本文介绍了热机械拉伸疲劳样本的构造和验证。热循环范围与灌封膨胀特性相匹配,以改变施加在焊点上的拉伸应力的大小。焊点几何形状的设计具有与 BGA 和 QFN 焊点相关的比例因子,同时保持简化的应力状态。进行了 FEA 建模,以观察焊点在热膨胀过程中的应力-应变行为,以适应各种灌封材料的特性。焊点中轴向应力的大小取决于热膨胀系数和模量以及热循环的峰值温度。样本热循环的结果有助于将由于灌封材料的热膨胀而导致焊点经历的拉伸应力的大小与各种膨胀特性相关联,并为封装电子封装中焊点的低周疲劳寿命提供了新的见解。简介大量电子元件故障归因于焊点疲劳故障。航空航天、汽车、工业和消费应用中的许多电子元件都在波动的温度下运行,这使焊点受到热机械疲劳 (TMF) 的影响。电子组件中的焊料疲劳是温度波动和元件与印刷电路板 (PBC) 之间热膨胀系数 (CTE) 不匹配的结果。在温度变化过程中,PCB 和元器件 CTE 的差异会引起材料膨胀差异,从而使焊点承受剪切载荷。为了减少芯片级封装 (CSP) 中焊点所承受的剪切应变,人们使用了各种底部填充材料来限制焊点的变形。芯片级焊料互连(例如倒装芯片封装中的焊料)尤其受益于底部填充材料,因为它可以重新分配热膨胀应力,从而限制施加在焊料凸点上的应变。除了限制剪切应变之外,底部填充材料的膨胀还会导致球栅阵列 (BGA) 焊点产生较大的法向应变。Kwak 等人使用光学显微镜的 2D DIC 技术测量了热循环下焊点的应变 [1]。他们发现,CTE 为 30 ppm/ºC 且玻璃化转变温度 (T g ) 为 80ºC 的底部填充材料在 100ºC 的温度下可以产生 6000 µƐ 的平均法向应变。这些高法向应变并不像 BGA 封装中的剪切应变那样表现出与中性点距离相同的依赖性。法向应变的大小与 CTE、弹性模量 (E)、封装尺寸和温度有着复杂的依赖关系。法向应变的增加使焊点受到剪切应变和轴向应变的组合影响,这反过来又使焊点在温度波动的条件下受到非比例循环载荷。
本文研究了两种不同的沉积策略(振荡和平行道次)对丝材+电弧增材制造的 Ti-6Al-4V 合金在成品状态下的拉伸和高周疲劳性能的影响。在振荡构建中,等离子炬和送丝器在壁厚方向上连续振荡。相反,在平行道次构建中,沿壁长相同方向连续沉积四个单层。测试样本相对于沉积层以水平和垂直方向制造。与平行道次构建相比,振荡构建由于其较粗的转变微观结构而具有较低的静态强度。然而,伸长率值相似。柱状初生 β 晶粒的存在导致各向异性的伸长率值。载荷轴平行于初生 β 晶粒的垂直样品的伸长率比水平样品高 40%。疲劳强度与其锻造对应物相当,并且高于典型的铸造材料。在 10 7 次循环中,振荡构建垂直样品和平行道次构建在两个方向上的疲劳强度都达到了 600 MPa。只有振荡构建水平样品的疲劳强度较低,为 500 MPa。断口分析表明,大多数样品(约 70%)的裂纹源于孔隙,约 20% 的样品的裂纹源于微观结构特征,其余样品没有失效(在 10 7 次循环时出现跳动)。
hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
摘要:阐明电荷序列对聚电解质构象的影响对于理解许多生物物理过程并推进序列定义的聚合物材料的设计很重要。可以使用多肽研究这种作用,该效应允许与精确的单体序列合成聚合物链。在这里,我们使用单分子力实验来探索电荷间距对多肽构象的影响。我们测试了由亲水性且无带电或负电荷的单体组成的多肽序列。我们发现链持续长度对净电荷和离子强度不敏感。随着溶液的增加离子强度,我们观察到溶剂质量的良好到表面的转变,其theta点随电荷间距而缩放。因此,我们的结果揭示了静电驱动的排除体积效应和不敏感的局部构象柔韧性之间的复杂相互作用,我们认为这与带电组在侧链上的位置有关。■引入生物聚合物,例如核酸和蛋白质,将它们的结构和功能直接编码到其序列中。这激发了序列定义的聚合物材料的设计,其工程结构和功能复杂性接近自然界中的序列和功能复杂性。1-4此类材料的从头设计需要对单体序列如何影响聚合物的结构和结构的基本理解。8,9例如,发现由具有较长电荷块的链形成的复杂凝聚力具有较高的临界盐浓度。8,9例如,发现由具有较长电荷块的链形成的复杂凝聚力具有较高的临界盐浓度。具体而言,已经广泛探索了聚电解质中的静电效应,因为它们可以驱动结构形成以及与环境中其他分子的相互作用。调节聚电解质的电荷序列已显示出显着改变其构象行为5-7以及在许多生物物理过程中的活性。10,11
第 2 章 相关文献 ................................................................................................ 6 G 力 ...................................................................................................................................... 6 轴向命名法 ...................................................................................................................... 7 G 力的生理效应 ................................................................................................................ 8 抗 G 应变策略的发展 ...................................................................................................... 9 心血管反应 ...................................................................................................................... 14 升压反应 ...................................................................................................................... 14 中央指令 ...................................................................................................................... 15 机械压缩 ...................................................................................................................... 15 血管收缩 ...................................................................................................................... 16 心输出量 ...................................................................................................................... 17
等人报告称,呼吸频率是响应身体内部问题而首先发生变化的生命体征之一。[6] 尽管呼吸频率具有临床重要性,但呼吸频率仍然是监测最少的生命体征之一,通常依赖于医疗专业人员不频繁的视觉评估(即定期观察患者胸部的运动)。[7] 视觉测量容易出错,特别是当患者意识到他们的呼吸正在受到监测时,不频繁的测量可能会错过与呼吸模式有关的重要事件。[8,9] 监测呼吸活动(例如呼吸频率)对动物和人类同样重要,甚至更重要;因为动物无法传达疼痛或不适。[10] 研究表明,呼吸(即模式、速率和深度)的变化可能表明狗的身体或情绪压力、心脏、呼吸和其他健康相关问题(包括中暑)。 [11] 对于某些动物,例如狗,由人类手动测量或在陌生环境中测量呼吸活动也可能因情绪因素而导致测量不可靠,从而导致不良的临床决策和结果。 [12] 在包括麻醉在内的各种程序中,监测实验动物(如大鼠)的呼吸也同样重要,但现有的仪器价格昂贵且不精确。 [13]
研究了通过定向能量沉积获得的打印 316L 不锈钢薄壁结构的机械性能。对从增材制造的方形管中获得的小样品进行现场拉伸和断裂试验,并以相对于部件构建方向的三个不同方向提取。尽管该工艺产生了强取向的微观结构,但与文献中常见的厚样品或抛光样品相比,打印样品表现出降低的各向异性。此外,使用一个简单的模型表明,通过仅考虑材料厚度变化模式(由层堆叠过程引起)可以解释降低的各向异性。使用经过调整的数字图像相关程序分析断裂试验,该程序根据实验计算的 J 积分评估样品的断裂韧性。使用时间反转,可以识别靠近裂纹路径区域的应变场。然后根据拉伸试验中确定的本构行为计算应力场。提出了一种正则化程序来强制应力平衡。最后,使用各种积分轮廓计算 J 积分,以验证其路径独立性。在此基础上,确定了近乎各向同性的断裂韧性。额外的扫描电子显微镜观察表明,断裂表面特征与样品方向无关。这种明显的各向同性可以通过驱动裂纹萌生和扩展的未熔合缺陷的各向同性分布来解释。
摘要:丝网印刷等高通量生产方法可以将可拉伸电子产品从实验室带入市场。由于其良好的性价比,大多数用于丝网印刷的可拉伸导体油墨都是基于银纳米颗粒或薄片的,但银容易失去光泽和腐蚀,从而限制了此类导体的稳定性。在这里,我们报告了一种经济高效且可扩展的方法来解决这个问题,即开发基于银薄片的丝网印刷油墨,银薄片上涂有一层薄薄的金。印刷的可拉伸 AgAu 导体的电导率达到 8500 S cm − 1,在高达 250% 的应变下仍保持导电性,表现出优异的腐蚀和失去光泽稳定性,并用于演示可穿戴 LED 和 NFC 电路。所报告的方法对智能服装很有吸引力,因为这种设备在各种环境中都有望长期发挥作用。关键词:可拉伸电子产品、软电子产品、印刷电子产品、金、银薄片、腐蚀、稳定性、NFC ■ 介绍
近年来,激光添加剂制造(LAM)技术引发了航空航天场的制造革命[1,2]。该技术使用高能激光束融化合金粉末。熔融池是连续形成的,然后迅速形成固体,从而将层沉积到近乎网络的金属成分[3]。钛合金作为重要的结构金属具有高强度,高韧性,低密度和良好耐腐蚀性的优势[4-6]。使用LAM准备钛合金零件有望获得高性能和高质量的关键组件。钛合金零件在LAM过程中经历了高温梯度和高冷却速率,从而导致与传统材料的微观结构差异很大。通常,在先前的β晶粒中存在α相,马氏体α'相或两者的混合物,并且连续α相也沿先前的β晶界嵌入[7-9]。Carroll等。 [10]报告说,晶界α相和先前的β晶粒形态引起了添加性生产的钛合金的各向异性机械性能。 此外,具有高强度和低韧性的α相导致形成部分的强度和韧性不匹配[11]。 通过热处理过程,可以有效地控制阶段的形态,大小和比例,从而获得良好的机械性能[12-15]。 Yadroitsev等。 [16]报告说,在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。 Zhao等。Carroll等。[10]报告说,晶界α相和先前的β晶粒形态引起了添加性生产的钛合金的各向异性机械性能。此外,具有高强度和低韧性的α相导致形成部分的强度和韧性不匹配[11]。通过热处理过程,可以有效地控制阶段的形态,大小和比例,从而获得良好的机械性能[12-15]。Yadroitsev等。 [16]报告说,在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。 Zhao等。Yadroitsev等。[16]报告说,在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。Zhao等。Zhao等。[17]通过控制冷却速率,获得了两种类型的篮子编织和菌落结构的微观结构。拉伸结果表明,前者具有更高的强度和韧性,这可能归因于篮子编织结构中的层状α相,从而有效地减少了脱位长度并分散局部应力浓度。但是,由于缺乏在拉伸过程中微观结构演变的观察,变形和失败
