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国家自然科学基金(51290292)

作品数:13 被引量:153H指数:7
相关作者:张德远陈华伟张鹏飞张力文蒋滢更多>>
相关机构:北京航空航天大学吉林大学天津大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金中国博士后科学基金国家教育部博士点基金更多>>
相关领域:生物学一般工业技术理学化学工程更多>>

文献类型

  • 13篇中文期刊文章

领域

  • 6篇生物学
  • 3篇一般工业技术
  • 3篇理学
  • 2篇化学工程
  • 2篇机械工程
  • 1篇金属学及工艺
  • 1篇医药卫生
  • 1篇农业科学

主题

  • 4篇仿生
  • 3篇猪笼草
  • 2篇扫描电子显微...
  • 2篇湿摩擦
  • 2篇手术
  • 2篇树蛙
  • 2篇蝴蝶
  • 2篇蝴蝶翅膀
  • 2篇翅膀
  • 1篇电刀
  • 1篇叶片
  • 1篇液膜
  • 1篇有限元
  • 1篇有限元模型
  • 1篇玉米
  • 1篇玉米叶
  • 1篇玉米叶片
  • 1篇原子力显微镜
  • 1篇设计理论
  • 1篇涂层

机构

  • 6篇北京航空航天...
  • 1篇吉林大学
  • 1篇天津大学

作者

  • 6篇陈华伟
  • 6篇张德远
  • 5篇张鹏飞
  • 3篇张力文
  • 1篇江雷
  • 1篇韩志武
  • 1篇刘洪亮
  • 1篇蒋滢
  • 1篇王冠

传媒

  • 4篇Journa...
  • 2篇机械工程学报
  • 2篇Scienc...
  • 1篇科学通报
  • 1篇农业机械学报
  • 1篇功能材料
  • 1篇中国科学基金
  • 1篇Journa...

年份

  • 2篇2018
  • 1篇2017
  • 2篇2016
  • 2篇2015
  • 4篇2014
  • 2篇2013
13 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
基于树蛙脚掌湿黏附的仿生手术夹钳表面研究被引量:5
2018年
手术夹钳是外科手术中常用的夹持器具,传统的手术夹钳主要通过齿形结构使湿滑的软体器官变形产生机械互锁来提高夹持稳定性,这往往会带来严重的组织损伤。为了降低夹钳夹持损伤,需要发展以强湿黏附增摩来取代强夹持增摩的技术,实现湿环境下“松夹而不滑脱”功能。树蛙经过千万年的进化,其脚掌形成了优异的湿摩擦功能。通过表征发现树蛙脚掌表面结构多为密排六棱柱。且随着界面间液量减少,树蛙脚垫由湿变干过程中液膜会出现碎化分散,摩擦力出现近百倍增大的现象,即称为边界强摩擦状态。通过对仿生表面的测试发现,液膜的碎化现象由其特殊的密排棱柱结构所决定,液膜碎化会使液膜更为均匀铺展,产生极强表面张力,从而能够在无任何外界压力的情况下仍能产生极高的摩擦力,有助于达到手术夹钳“松夹而不滑脱”的效果。此外,棱柱结构的各向异性与沟槽的方向性分布使得摩擦力表现出各向异性,鲜猪肝夹持测试发现,与传统齿形夹钳相比仿生六棱柱表面具有更优异的摩擦性能,更适合于仿生手术夹钳表面。基于树蛙脚垫强摩擦机制,提出了仿生手术夹钳设计制造方法,并验证了其降低组织损伤的有效性。
张力文陈华伟王炎张鹏飞张国凯张德远
关键词:树蛙湿摩擦
载能电刀仿生防粘表面技术被引量:8
2018年
微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优点已逐渐成为外科手术主流。微创手术组织的切割、止血常采用载能手术器械如电刀、电凝钩来完成,组织粘刀严重,会引起结痂、粘刀撕裂,造成二次创伤引起医疗事故。如何解决载能手术刀粘刀是微创手术器械面临的重要技术难题,本研究师法自然,从自然中汲取表面超滑防粘创新灵感,在揭示猪笼草湿滑防粘机制的基础上,提出液膜式防粘新策略,研究了仿生防粘表面结构高温防粘机理以及制备工艺方法。通过软组织载能切削试验测试了仿生防粘表面防粘性能、以及组织热损伤与耐久性,试验结果证实了仿生防粘表面的防粘效果得到显著提升,组织粘附力降低80%、组织粘附量降低88%、创口损伤面积减小82.6%、热损伤面积减小71%,满足了载能微创手术器械防粘技术要求。
刘光张鹏飞陈华伟韩志武张德远
关键词:微创手术防粘
Light Trapping Effect in Wing Scales of Butterfly Papilio peranthus and Its Simulations被引量:7
2013年
Zhiwu Han Shichao Niu Lufeng Zhang Zhenning Liu Luquan Ren
关键词:蝴蝶翅膀场发射扫描电子显微镜凤蝶纹理结构
Excellent Structure-Based Multifunction of Morpho Butterfly Wings: A Review被引量:19
2015年
Shichao Niu Bo Li Zhengzhi Mu Meng Yang Junqiu Zhang Zhiwu Han Luquan Ren
关键词:蝴蝶翅膀
猪笼草内表面微观结构及其浸润性研究被引量:11
2014年
测量了猪笼草内表面各部位的接触角,发现超滑区疏水,最大接触角(150±2)°;超滑区和消化区有明显的浸润分界线;消化区亲水,最低接触角(16±2)°。研究发现超滑区呈微米级新月形、纳米级片状的复合结构,消化区呈微米级凹坑、网状褶皱的复合结构。结合化学处理和直接复制成形分析了内表面微结构和成分对浸润性的影响。结果表明超滑区的纳米级片状、网状蜡质结构对其超疏水特性起决定作用,消化区的接近超亲水特性主要与其表面物质成分有关,两个区域浸润性的大跨度变化是化学组成和表面形貌共同作用的结果。
张鹏飞张德远陈华伟
关键词:猪笼草浸润性微观结构
Antifogging properties and mechanism of micron structure in Ephemera pictiventris McLachlan compound eyes被引量:4
2014年
An antifogging function surface with simple structure and suitable for large-area production was found inspired by Ephemera pictiventris McLachlan compound eyes.The compound eyes structure,antifogging properties and mechanism were studied by anti-fog test,dyeing test and scanning electron microscopy,and so forth.Then,3D model of the sample was established,and the antifogging mechanism was explained by the Cassie model.Results showed that the compound eyes are composed of hundreds of micron size ommatidia arranged in curved array form,and this structure shows excellent antifogging function.This research may provide new ideas for design of simple structure and micron size antifogging function surface.This work is also expected to be applied to antifogging function surface of astronaut helmets and medical endoscopes,and so forth.
Zhiwu HanHuiying GuanYanyan CaoShichao NiuLuquan Ren
关键词:防雾性能复眼蜉蝣扫描电子显微镜
基于树蛙脚掌的仿生六棱柱表面边界摩擦研究被引量:2
2016年
湿润环境下软材料的摩擦受固液气多介质作用,一直都是摩擦理论的难点.师法自然,我们从自然界获取灵感,由树蛙脚掌能在湿环境中产生极强的摩擦力,来研究软材料在湿环境中的摩擦特性.本文表征了树蛙脚掌的结构和摩擦力,发现在边界摩擦状态下,界面间极薄的液膜有助于增大摩擦力.在树蛙脚掌湿摩擦力的启发下,设计制造出了一种仿生六棱柱增摩表面.通过对摩擦力表征发现,其边界摩擦能达到干摩擦的50倍.与光滑表面相比,仿生六棱柱表面能够产生稳定且持久的边界摩擦力,六棱柱表面亲水比疏水也有着更优异的边界摩擦性能.该研究结论有助于人们进一步认识软材料的湿摩擦机理,可以进一步帮助设计制造更强的湿吸附仿生表面.
张力文陈华伟张鹏飞张德远
关键词:树蛙黏液湿摩擦
Investigation of the Anisotropic Morphology-Induced Effects of the Slippery Zone in Pitchers of Nepenthes alata被引量:13
2015年
Pengfei Zhang Huawei Chen Deyuan Zhang
关键词:猪笼草捕食昆虫
猪笼草口缘区表面液体单方向连续搬运机制被引量:91
2016年
液体单方向搬运表面因无需外部动力即可实现液体连续铺展搬运,在机械、能源、医疗、农业等领域具有重要应用前景,受到了国内外高度关注。具有亲疏水梯度和锥形结构特征的一维丝状材料能实现液体的短距离搬运,而表面能梯度和梯度拉普拉斯压力是一维丝状材料液体短距离搬运的动力源。
陈华伟张鹏飞张力文张德远蒋滢刘洪亮韩志武江雷
关键词:猪笼草
A dynamic finite element model of human cervical spine with in vivo kinematic validation被引量:1
2014年
Most previous cervical spine finite element(FE) models were validated using in vitro cadaver measurement data from literatures. Although in vitro measurement can provide valuable data for model verification,the in vivo mechanical and physiological conditions of the cervical spine during its natural motions cannot be reproduced in vitro. In this study, a human FE model of skull(C0) and spinal vertebrae(C1–T1) was developed. The in vivo kinematic characteristics of head and neck were obtained from optoelectronic system, and used for the validation of the FE model. The simulation results showed good agreement with the measured data in left/right lateral bending and left/right axial rotation, while discrepancy existed during flexion. The predicted segmental cervical vertebral angles were compared against data from previous in vivo experiment, too. Furthermore, the skin shift data from previous study was used to compensate the experimental measurement during flexion and left/right lateral bending. The results showed the model was successfully validated with the in vivo experimental data.
Jiajia WangZhihui QianLei RenLuquan Ren
关键词:有限元模型
共2页<12>
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