摘要 目的。脑皮层电图 (ECoG) 阵列对大脑施加的力在弯曲以匹配颅骨和大脑皮层的曲率时表现出来。这种力量会对患者的短期和长期结果产生负面影响。在这里,我们提供了一种新型液晶聚合物 (LCP) ECoG 阵列原型的机械特性,以证明其更薄的几何形状可以减少可能施加到大脑皮层的力。方法。我们构建了一台低力弯曲试验机来测量 ECoG 阵列弯曲力,计算其有效弯曲模量,并近似计算它们可以对人脑施加的最大力。主要结果。经测试,LCP ECoG 原型的最大力比任何市售 ECoG 阵列的最大力小 20%。然而,作为一种材料,LCP 的刚性比传统上用于 ECoG 阵列的硅胶高出 24 倍。这表明较低的最大力是由于原型的轮廓较薄(2.9 × –3.25 ×)。重要性。虽然降低材料刚度可以降低 ECoG 阵列表现出的力,但我们的 LCP ECoG 阵列原型表明,柔性电路制造技术也可以通过减小 ECoG 阵列厚度来降低这些力。必须对 ECoG 阵列进行弯曲测试才能准确评估这些力,因为聚合物和层压板的材料特性通常与尺度有关。由于所用的聚合物是各向异性的,因此弹性模量不能用于预测 ECoG 弯曲行为。考虑到这些因素,我们使用了四点弯曲测试程序来量化 ECoG 阵列弯曲对大脑施加的力。通过这种实验方法,可以设计 ECoG 阵列以最大限度地减少对大脑施加的力,从而可能改善急性和慢性临床效用。
双人直升机副驾驶的拦截器。此外,还可以编程一种新型的拦截器脱钩,以便在拦截器受阻或飞行员之间发生力争时优先考虑一名飞行员控制站。通过实时测量力,如果两名飞行员在相反方向上施加的力超过指定的力阈值,则拦截器会自动脱钩。本文旨在研究在可控性方面仍然可以接受的自动拦截器脱钩的最大力阈值。为此,四名试飞员参加了双人直升机座舱内配备主动拦截器的地面模拟器的实验测试。通过低空飞行中的接管控制任务开发和验证了安全严重性范围。发现自动拦截器脱钩的最大力阈值在俯仰轴上为 30 N,即控制振动的最大力阈值至少与 2 级操纵品质相关。此外,实施了主动力衰减逻辑,并证明可有效减少自动拦截器脱钩期间的控制活动和直升机姿态变化。
b 弗吉尼亚大学生物医学工程系,本科摘要聚焦超声 (FUS) 是一种新兴的非侵入性技术,为治疗多种神经系统疾病(如特发性震颤和多形性胶质母细胞瘤 (GBM))提供了一种替代方法。FUS 已被证明可以以安全和有针对性的方式破坏 BBB,然而,用于该过程的头部固定装置最初是为放射外科设计的。为此,研究小组提议开发一种用于 FUS 应用的新型头架。该设计的创建基于以下重要的总体目标:1) 减少设计笨重以最大限度地减少图像失真,2) 增加 BBBO 治疗范围,3) 最大限度地提高患者的舒适度。使用计算机辅助设计 (CAD) 软件 Fusion 360 创建设计迭代,然后 3D 打印并组装最终设计以创建原型。使用 Fusion 360 对框架进行有限元分析 (FEA),以确定安全系数和在变形前可施加到设备前部旋转旋转螺钉上的最大力。对新型头架原型进行了静态应力有限元分析,平均固定扭矩为 0.348 Nm,最大固定扭矩为 0.522 Nm。结果显示,最大力为 273.1 MPa,安全系数为 1.0,最大力为 409.7 MPa,安全系数为 0.67。关键词:FUS、BBBO、GBM、立体定向头架、FEA
图 2. (a) 在未改性(深灰色图)和改性(浅灰色图)玻璃基板上通过 TPP-DLW 制造的聚合物立方体的剪切力测量。在这两种情况下,测试的立方体的边长均为 10 µm。水平虚线表示将微结构从基板上移开所需的最大力。插图显示了在边长为 30 µm 的立方体上进行的力-位移实验的光学显微镜图像。力传感器是图像右侧的明亮梯形结构。在未改性(b)和改性(c)基板上制造的 TPP 微结构的事后 SEM 图像。只有在改性基板上制造的微结构上才能清楚地看到由于与力传感器接触而产生的塑性变形迹象。(b)和(c)中的比例尺为 5 µm。
最近,塑料废物被认为是主要的环境问题,并且对许多细菌分离株进行了测试以生物降解。对低密度聚乙烯(LDPE)塑料板进行了测试,以通过海洋细菌联盟降解。使用生物学鉴定系统将有效的海洋塑料降解分离株鉴定为生化鉴定为Licheniformis,枯草芽孢杆菌和木甲基乳酶。使用16S rRNA基因序列确认了最有效的降解细菌为叶片芽孢杆菌FMMA的鉴定。该细菌财团的生理调整如下:pH 7,温度35°C,接种物尺寸4ML/ 100ml/ 100ml(1.0x10 7 cfu/ ml),孵育时间为30天。它导致塑料减肥34.1%。与B. licheniformis FMMA相比,这些处理过的LDPE塑料板的机械性能(最大力和伸长%)分别为7.49n和112.2%,分别显示为25.5%的塑料重量损失,分别为8.9N和114.2%的最大力量和伸长率。此外,还通过扫描电子显微镜和傅立叶变换-Infared(FTIR)光谱估算了塑料生物降解,这是-CH2峰的强度大大降低,在2900cm -1时出现了-OH峰在3500cm -1时的消失。
为了考虑 3d 电子的强相关性并避免局部密度近似中预测的 d 态过度离域,对 Mn 和 Co 分别采用了类 Hubbard 校正 U = 6 eV 和 U = 4 eV(LDA+U 方法)。5 Kampert 等人在计算 {Mn 4 } 时也使用了相同的 U = 6 eV 值。6 对碳、氮和氢使用标准双 zeta 极化 (DZP) 基组,对 Mn、Co 和 O 使用优化的双 zeta (DZ)。计算是自旋极化的,并假设共线自旋。为了确定轨道矩和 SOC 的作用,进行了没有 Hubbard 校正的 LDA+SOC 计算(参考文献 [7] 的场外形式),因为目前的 SIESTA 代码不允许同时包含 SOC 和 Hubbard 校正。我们验证了自旋轨道相互作用的影响在{Mn 4 }中可以忽略不计(对于半填充的3d壳层而言如此),但在{Co 4 }中则不然。在LDA+U计算中,当真实空间网格截止值为400 Ry、费米-狄拉克弥散为100 K时,电子结构和磁性达到了收敛,而在SOC中,截止值为650 Ry,电子温度为1 K。在标准周期边界条件模拟中放宽原子位置,对15个{M 4 }-CNT单元(移位网格)的布里渊区进行1×1×12 k点采样,采用共轭梯度算法。模拟单元沿周期方向延伸36.9354 Å(30个碳原子),而在垂直于管轴的两个方向上,系统的周期复制品之间的真空度超过30 Å。对于 CNT+ {M 4 } 系统,原子上的最大力小于 0.04 eV/Å。开放系统模拟是在非平衡格林函数形式内进行的,使用 TranSIESTA 解决方案方法,8-9 在一个 70 个碳长的单元上进行,该单元由松弛的 {M 4 -CNT} 单元组成,两侧填充有 (5,5)-CNT 片段(总共 20 个碳长)。