私密直播全婐app免费大渔直播,国产av成人无码免费视频,男女同房做爰全过程高潮,国产精品自产拍在线观看

搜索：  
北化楊丹教授 Adv. Mater.：基于介電彈性體驅(qū)動(dòng)器和摩擦納米發(fā)電機(jī)的自供電、自愈合仿人眼外肌驅(qū)動(dòng)器
2023-12-09  來(lái)源：高分子科技

  由腫瘤、糖尿病、頭部損傷等引起的永久性動(dòng)眼神經(jīng)麻痹（ONP）嚴(yán)重限制了病人的日常生活。急需開發(fā)一種可穿戴假體來(lái)輔助患者眼球運(yùn)動(dòng)以提供更廣闊的視野范圍，從而有效提高ONP患者的生活質(zhì)量。介電彈性體驅(qū)動(dòng)器（DEA）被譽(yù)為人工肌肉，但是其最外層的柔性電極易受到機(jī)械損傷和電損傷，使用壽命嚴(yán)重縮短。并且高達(dá)千伏的驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)人體和設(shè)備均存在潛在危害。制備一種安全穩(wěn)定的DEA對(duì)ONP患者的康復(fù)與治療具有重要理論和實(shí)際意義。


  北京化工大學(xué)楊丹教授團(tuán)隊(duì)基于亞胺鍵和氫鍵，向聚二甲基硅氧烷（PDMS）中引入多巴胺修飾的碳納米管（CNT-PDA），并采用對(duì)苯二甲醛進(jìn)行交聯(lián)，制備出具有自愈合性能的柔性電極，將其涂覆在丙烯酸酯介電彈性體上下表面，構(gòu)筑成自愈合介電彈性體驅(qū)動(dòng)器（SDEA）（圖1，圖2）。在直流電源的驅(qū)動(dòng)下，SDEA的電驅(qū)動(dòng)應(yīng)變達(dá)至52.3%，在機(jī)械損傷后其電驅(qū)動(dòng)應(yīng)變?nèi)匀豢梢曰謴?fù)至這一數(shù)值的90%以上。然而直流電源驅(qū)動(dòng)下的SEDA很容易發(fā)生電擊穿，并且其電擊穿后的電驅(qū)動(dòng)應(yīng)變僅能恢復(fù)至原來(lái)的20%左右（圖3）。為了提高SDEA的使用安全性，采用摩擦納米發(fā)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)SDEA，構(gòu)筑出TENG-SDEA體系，其在135.9 kV mm-1的電場(chǎng)下表現(xiàn)出50.6%的高驅(qū)動(dòng)應(yīng)變，與直流電源驅(qū)動(dòng)時(shí)的應(yīng)變相當(dāng)（圖4）。當(dāng)受到機(jī)械損傷，自愈合后的TENG-SDEA在10次循環(huán)后仍表現(xiàn)出90%以上的自愈合效率。更為重要的是，TENG的最高輸出電荷量是一個(gè)恒定值，當(dāng)瀕臨電擊穿或漏電時(shí)，靜電荷會(huì)迅速被消耗，TENG-SDEA不會(huì)發(fā)生電擊穿。將多個(gè)TENG-SDEA集成為具有定向運(yùn)動(dòng)能力的仿人眼外肌驅(qū)動(dòng)器，可以輔助眼球?qū)崿F(xiàn)8個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)（圖5）。即使受到機(jī)械損傷后，仿人眼外肌驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)位移仍能恢復(fù)至損傷前的80%以上。此外，SDEA可以用作實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者肌肉康復(fù)狀態(tài)的柔性電容傳感器，其可以對(duì)人的手指、手腕、肘關(guān)節(jié)的彎曲運(yùn)動(dòng)以及眼部運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)，并在實(shí)施5000個(gè)循環(huán)后仍能保持良好的穩(wěn)定性（圖6）。基于自供電、自愈合仿人眼外肌驅(qū)動(dòng)器與柔性電容傳感器協(xié)同構(gòu)筑成針對(duì)ONP患者的醫(yī)療輔助系統(tǒng)，在ONP患者的疾病控制和預(yù)防治療領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用潛力。


圖1. SDEA的制備及基于仿人眼外肌驅(qū)動(dòng)器和柔性電容傳感器的醫(yī)療輔助系統(tǒng)的構(gòu)筑。 


圖2. CNT-PDA與自愈合柔性電極復(fù)合材料的制備與性能表征。 


圖3. SDEA在直流電源驅(qū)動(dòng)下的驅(qū)動(dòng)性能表征。 


圖4. TENG的制備及TENG-SDEA的驅(qū)動(dòng)性能表征。


圖5. 仿人眼外肌驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)性能表征。


圖6. 柔性電容傳感器對(duì)人體肌肉運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)及其循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試。


  相關(guān)工作以“Self-Powered and Self-Healable Extraocular-Muscle-Like Actuator Based on Dielectric Elastomer Actuator and Triboelectric Nanogenerator”為題發(fā)表在材料領(lǐng)域頂級(jí)期刊Advanced Materials（10.1002/adma.202309893）上。論文第一作者為北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生劉?澤，通訊作者為北京化工大學(xué)楊丹教授。該論文得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和中央高校基礎(chǔ)研究基金的資助。


  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202309893

版權(quán)與免責(zé)聲明：中國(guó)聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章。刊物或媒體如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請(qǐng)注明出處。
（責(zé)任編輯：xu）
【大 中 小】【打印】【關(guān)閉】

誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞
主站蜘蛛池模板： 昭通市| 镇赉县| 涪陵区| 宁津县| 鲜城| 五台县| 博乐市| 三门县| 宜章县| 乐山市| 保康县| 潜江市| 三门峡市| 鲁甸县| 镇江市| 新建县| 额敏县| 乌苏市| 淄博市| 镶黄旗| 威远县| 彩票| 义马市| 漠河县| 类乌齐县| 那曲县| 祁阳县| 杂多县| 政和县| 彰化县| 瑞安市| 安多县| 西乌| 英超| 会昌县| 青海省| 辽中县| 广水市| 沙坪坝区| 竹北市| 佳木斯市|