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World File Search System柔顺性
鳞状皮肤的生物屈曲
摘要 天然的抗弯曲装甲结合了坚硬的、离散的鳞片，附着在软组织上，提供独特的表面硬度（用于保护）和柔韧性（用于不受阻碍的运动）组合。鳞片状皮肤现在是一种鼓舞人心的合成防护材料，它具有吸引人的特性，但在柔韧性和防护性之间仍然存在有限的权衡。特别是，弯曲鳞片状皮肤，使鳞片在内弧面，会卡住鳞片并使系统显著变硬，这在手套等系统中是不可取的，因为手套的鳞片必须覆盖手掌侧。大自然似乎已经通过创造可以形成皱纹和褶皱的鳞片状皮肤解决了这个问题，这是一种非常有效的机制，可以适应大的弯曲变形并保持弯曲柔顺性。这项研究的灵感来自这些观察：我们探索了软膜上的刚性鳞片如何以受控的方式弯曲和折叠。我们使用离散元建模和实验相结合的方式研究了不同屈曲模式的屈曲能量和稳定性。具体来说，我们展示了鳞片如何诱导稳定的 II 型屈曲，这对于皱纹的形成是必需的，并且可以提高仿生保护元件的整体弯曲柔顺性和灵活性。
STP1461 -EB/2005 年 9 月
闭合阈值，73 通用格式，323 紧凑试件，87 紧凑拉伸试件，457，557 微拉伸，221 柔顺性，525 压缩预裂，43 简洁格式，323 恒幅载荷，151 基于约束的失效评估，245 CmTelation，525 腐蚀，355 裂纹，309 裂纹停止，539 裂纹分支，491 裂纹闭合，3，22，60，405，415，491，525，557 塑性诱导，203 裂纹深度，539 裂纹前沿形状，506 裂纹扩展，138，167，203，221，355，368，457，491，506 机制， 22,557 平面外,124 速率,60,124,281
STP1461 -EB/2005 年 9 月
闭合阈值，73 通用格式，323 紧凑试件，87 紧凑拉伸试件，457，557 微拉伸，221 柔顺性，525 压缩预裂，43 简洁格式，323 恒幅载荷，151 基于约束的失效评估，245 CmTelation，525 腐蚀，355 裂纹，309 裂纹停止，539 裂纹分支，491 裂纹闭合，3，22，60，405，415，491，525，557 塑性诱导，203 裂纹深度，539 裂纹前沿形状，506 裂纹扩展，138，167，203，221，355，368，457，491，506 机制， 22,557 平面外,124 速率,60,124,281
用于软执行器的液晶弹性体 - 材料实验室
软执行器是软机器人系统中的关键部件，将输入能量转换成力，驱动机器人系统。[1,2]与传统的刚性电机相比，软执行器具有柔顺性、可拉伸性，并表现出具有大量自由度（DOF）的连续变形。[3]它们在与环境相互作用时表现出多种变形模式，例如弯曲、扭曲或在密闭空间内调整形状。最近，研究人员利用聚合物材料开发了许多类型的软执行器，例如气动执行器[4,5]、介电弹性体执行器（DEA）、[6,7]响应凝胶[8,9]液晶聚合物[10,11]等。在这些智能材料和结构中，液晶弹性体（LCE）因其巨大的可逆驱动应变和应力而引起了广泛的兴趣。
弯曲是纤维表面触觉感知的关键机制
材料的触觉感知将材料的性质和结构与我们通过触摸识别和评估这些材料的过程联系起来。触觉感知的研究结果使我们能够设计和制造具有预定触觉吸引力的材料。天然和日常材料的触觉感知通常用所谓的触觉维度来描述，这些维度由粗糙/光滑、硬/软、冷/暖和粘/滑等词对定义。[1] 这些触觉维度是在心理物理研究中确定的，这些研究分析了研究参与者的主观判断与粗糙度、弹性柔顺性、热扩散率和摩擦力等物理材料性质之间的相关性。触觉维度感知的潜在机制和相应的敏锐度是正在进行的研究的主题。一种重要的研究策略是创建定义明确的模型材料，该模型材料只有一个参数（如表面粗糙度或样品柔顺性）有系统的变化，目的是刺激特定的触觉维度。通过对光滑度感知或这些样本之间相似性感知等量的幅度估计，研究参与者可以洞悉相关材料参数和触觉感知的细微差异。大量研究工作在系统地改变表面结构的实验中探讨了粗糙/光滑维度。仅举几个例子，Lederman 和 Taylor 量化了感知粗糙度的幅度估计如何取决于金属表面凹槽的几何形状和宽度。[2] Hollins 研究了不同粒径砂纸的触觉，为纹理感知的双重理论提供证据，该理论预测，对于 100-200 μ m 以下的细微结构，触觉主要受振动提示的影响，而对于粗糙结构，则受空间静态提示的影响。[3] Skedung 制备了应变引起的表面皱纹的复制品，并证明人类的触觉可以辨别纳米级的振幅。 [4] 除了心理物理学研究之外，对纹理表面触觉的神经生理学研究还提供了对不同尺度粗糙度感知的神经机制的洞察。[5] 人类通过触觉辨别表面化学性质的能力已在平面上得到证实，包括不同的材料 [6] 和不同的化学表面改性。[7]
研究生物材料和铁电体在振动飞机结构上的能量收集
摘要 本出版物研究了新型压电材料在振动飞机结构上的能量收集应用。这些材料与传统的压电换能器材料（如压电陶瓷）相比具有显著的优势。特别是，木质材料形式的生物材料和辐照交联聚丙烯形式的铁电驻极体是研究的对象。两种材料都显示了机械和机电性能方面的材料特性。对于木质材料，使用压缩试验，因为材料具有承重性能。铁电驻极体具有高柔顺性，因此在拉伸试验中研究了材料特性，并在四点弯曲试验中研究了其粘在动态弯曲表面上的行为。此外，还介绍了铁电驻极体材料模型的 FE 模型，并通过实验结果进行了验证。给出了两种材料不同概念的功率输出估计。
具有多路复用控制的微型软气动执行器矩阵
摘要 软机器人因其固有的柔软性和柔顺性而受到越来越多的关注。然而，要充分发挥其潜力，通常需要许多软部件和执行器。大型系统面临的一个主要挑战是集成和小型化。此外，对于气动控制的执行器，多路复用对于减少控制阀的管道至关重要。通过在软材料 (PDMS) 中嵌入两层交互式通道 (2 n ) 来形成执行器 (n 2 )，通过在通道交叉点处累积行程和力，实现了仅通过 2 n 个控制信号对 n 2 个交叉点进行多路复用控制的小型化软气动执行器矩阵 (SPAM)，这与产生恒定力的基于活塞的串联耦合气弹簧不同。研究了一种具有 2×4 个控制信号的 4×4 执行器的 SPAM 原型。在倾斜矩阵中演示了 SPAM，并在气动软传送带中使用两个耦合的 SPAM 进行平面操作。它的简单性和尺寸使其未来能够大规模集成到软机器人中。
用于生理传感的低阻抗、3D 干电极的快速可扩展制造
大量的皮肤准备和使用被水凝胶“浸湿”的电极。这个过程通常需要经过培训的专业人员进行，但可以得到高信噪比 (SNR) 的记录，而这对于恢复性和可能改变生活的治疗来说是必需的。这些湿电极水凝胶可确保电极与皮肤的一致和低阻抗接触，直到凝胶变干。这种干燥会导致电极-皮肤阻抗 (ESI) 增加，从而降低记录的单次幅度并增加对电源线干扰的敏感性，最终降低 SNR。[4] 湿电极所需的皮肤准备（特别是在用于睡眠/癫痫研究的 EEG 设置中）也经常导致皮肤刺激、脱发 [5] 和头发中残留凝胶引起的不适。一些人试图通过结合通用的半干和干电极将这些临床技术扩展到日常用户。半干电极使用的水凝胶要少得多，这些水凝胶要么预先涂抹，要么储存在电极上的储存器中。 [6–9] 这些半干电极比湿电极更舒适，且能达到相似的 ESI，但仍需要一些电解质，并且可能存在过度释放（这有引起桥接的风险）等控制问题。全干电极进一步提高了可用性和患者舒适度，但通常会产生比湿电极（10-100 sk Ω s，< 250 Hz）更高的 ESI（> 1 M Ω s，< 250 Hz）。[10] 微针、针电极、导电复合材料和共形电极已被用来降低 ESI 并提高干电极的机械稳定性，[10–12] 但会带来新的用途或制造权衡。微针可以刺穿皮肤表层，实现更低的 ESI 并实现更高的 SNR 记录。然而，长时间使用这些电极可能会导致病变形成并带来感染风险。非接触式导电复合材料（如硅碳黑和银玻璃硅）则表现出相反的权衡，与其他干电极相比，它们实现了更高的舒适度，但 ESI 更高。[10,11,13] 其他电极阵列已使用柔性平面结构、机加工金属或金属印刷设备来提高电极的柔顺性、舒适度和传感位置的可能性。[14–17] 印刷柔性电极阵列可实现高密度电极放置、高分辨率 2D 设计、非真空大批量制造以及舒适的电极柔顺性
人类跑步过程中肌肉特定力量产生经济性和工作产生效率
摘要 人类跑步的特点是身体与地面之间类似弹簧的相互作用，这种相互作用是由弹性肌腱实现的，弹性肌腱可以储存机械能并促进肌肉的运行条件，从而最大限度地降低代谢成本。通过实验评估两块对跑步很重要的肌肉——比目鱼肌和股外侧肌的运行条件，我们研究了肌肉做功和肌肉力量产生的生理机制。我们发现比目鱼肌在整个站立阶段不断缩短，在被认为最适合做功的条件下充当做功发生器：高力-长度潜力和高焓效率。股外侧肌促进了肌腱的能量储存，并几乎等长地收缩到接近最佳长度，从而产生了高力-长度-速度潜力，有利于经济地产生力量。这两块肌肉的有利运行条件是肌腱和肌腱单元的有效长度和速度解耦的结果，这主要是由于肌腱的柔顺性，在比目鱼肌中，肌腱旋转也起着一定作用。