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水凝膠材料通常具有聚合物鏈網(wǎng)絡(luò)，占材料的約10%，其余部分由水分組成。 肌腱等天然水凝膠具有高強(qiáng)度、剛性和耐用性，因?yàn)樗鼈冊(cè)陂L期上具有高度結(jié)構(gòu)化。
加州大學(xué)洛杉磯分校的He Lab團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種技術(shù)，通過模仿天然材料的分層結(jié)構(gòu)來創(chuàng)建具有相似機(jī)械性能的合成水凝膠。 在此過程中使用兩種技術(shù)。 冷凍鑄造用于在微米到毫米尺度上定位高濃度聚合物，以創(chuàng)建各向異性孔結(jié)構(gòu)。 鹽析還允許相分離以誘導(dǎo)聚合物聚集和結(jié)晶以在材料中形成納米原纖維。 這兩種方法的協(xié)同作用造就了一種同時(shí)堅(jiān)固、堅(jiān)韌和可拉伸的材料。
CellScale UniVert用于評(píng)估水凝膠材料在靜態(tài)和重復(fù)載荷下的力學(xué)性能。 該系統(tǒng)的成像功能有助于在重復(fù)測試期間檢查缺口進(jìn)展。
UniVert S2力學(xué)試驗(yàn)機(jī)是各種機(jī)械測試應(yīng)用的理想選擇，它的占地面積小，價(jià)格合理，使用戶可以隨時(shí)隨地進(jìn)行測試。易于使用的軟件和可互換的組件使得系統(tǒng)無需大量的培訓(xùn)或督導(dǎo)即可使用。 該系統(tǒng)能夠承受高達(dá)200N的拉伸、壓縮和彎曲測試。各種夾具和固定裝置可用于適應(yīng)不同的標(biāo)本和測試模式。UniVert生物微力學(xué)測試儀UniVert生物微力學(xué)測試儀
●小體量即可進(jìn)行質(zhì)量好、性價(jià)比高的測試
●夾具和加載傳感器的變化易于操作，可以適應(yīng)各種用途。
●使用基于圖像的應(yīng)變測量工具，可實(shí)現(xiàn)高分辨率CCD成像（可選）
●功能齊全的用戶界面軟件，可通過實(shí)時(shí)反饋進(jìn)行簡單、循環(huán)、松弛和多模式測試
| UniVert | UniVert S2 | UniVert 1KN | |
| 尺寸（cm） | 22x22x54 | 22x22x54 | 30x22x60 |
| 重量（kg） | 8 | 8 | 20 |
| 傳感器最大容量（N） | 200 | 200 | 1000 |
| 傳感器范圍（N） | 0.5-200 | 0.5-200 | 0.5-1000 |
| 傳感器精度 | 0.2% | 0.2% | 0.2% |
| 行程（mm） | 300 | 300 | 300 |
最大速度（mm/s） | 20 | 100 | 20 |
| 最快循環(huán)頻率 | 2 | 10 | 2 |
| 最高采樣速率 | 100 | 500 | 100 |
UniVert系統(tǒng)可配備溫度控制液池，以確保敏感生物材料在適當(dāng)條件下進(jìn)行測試。
UniVert系統(tǒng)可以使用集成的數(shù)字圖像相關(guān)法(Digital Image Correlation, 縮寫DIC)測量樣本應(yīng)變。
利用UniVert S2力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高達(dá)1kN的力。兼容垂直和水平液池、成像和非接觸應(yīng)變測量以及剪切、扭轉(zhuǎn)或壓力。
拉伸測試 試樣: 彈性聚合物材料 壓縮測試 試樣：非彈性陶瓷球 彎曲測試 試樣: 人造骨
剪切、扭轉(zhuǎn)和壓力可以添加到主要測試軸向上，以測試各種試樣。這些執(zhí)行器和傳感器與設(shè)備控制器、軟件和數(shù)據(jù)輸出無縫集成。UniVert試驗(yàn)機(jī)（拉伸、壓縮、彎曲）UniVert試驗(yàn)機(jī)（拉伸、壓縮、彎曲）
年 | 標(biāo)題 |
2014 | 核黃素在角膜基質(zhì)內(nèi)交聯(lián)中的應(yīng)用 |
2016 | 加速制備脫細(xì)胞骨骼肌支架的輸液生物反應(yīng)器的研制 |
2016 | 充氣角膜變形材料特性的數(shù)值模擬 |
2016 | 非均質(zhì)人體角質(zhì)層的整體力學(xué)性質(zhì)及多尺度破壞力學(xué) |
2017 | 印制天線和互連線用高變形導(dǎo)電跡線：三乙醇胺摻雜銀/氟聚合物復(fù)合材料 |
2017 | 在右旋糖酐溶液或羥丙基甲基纖維素中使用核黃素進(jìn)行角膜交聯(lián)后的生物力學(xué)特性。 |
2017 | 為骨和軟骨組織工程開發(fā)具有可控氧分壓位置變異性的定制灌注生物反應(yīng)器原型。 |
2017 | 柔性射頻天線和應(yīng)變傳感器用3d打印彈性體上的自增強(qiáng)石墨烯涂層 |
2018 | 新型Gelma-Phema水凝膠神經(jīng)導(dǎo)管治療周圍神經(jīng)損傷 |
2018 | 相對(duì)濕度對(duì)氧化鋯/Nafion®納米復(fù)合膜力學(xué)強(qiáng)度的影響。 |
2018 | 柑橘果膠/絲素功能化皮膚組織工程支架的制備。 |
2018 | 陰離子絲素衍生多肽對(duì)絲素蛋白的功能化 |
2018 | 眼內(nèi)光黏結(jié)可調(diào)節(jié)人工體功能 |
2018 | Nafion®/Zro2納米復(fù)合膜的力學(xué)強(qiáng)度 |
2018 | 激光粉末床熔凝316l不銹鋼立桿的組織與性能 |
2018 | 一步法制備磷灰石-殼聚糖骨組織工程支架 |
2018 | 磷灰石-殼聚糖支架的一步法制備及其在骨組織工程中的應(yīng)用。 |
2018 | 可定制周圍神經(jīng)引導(dǎo)導(dǎo)管的快速連續(xù)3d打印 |
