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水凝膠剛度測(cè)量方法的交叉評(píng)價(jià)

更新時(shí)間:2024-11-18      點(diǎn)擊次數(shù):679

水凝膠剛度測(cè)量方法的交叉評(píng)估---5 種機(jī)械測(cè)試方法:拉伸、壓縮、剪切流變學(xué)、宏觀壓痕和納米壓痕

剛度是水凝膠的一個(gè)關(guān)鍵特性,它會(huì)影響細(xì)胞粘附、運(yùn)動(dòng)和分化、生物醫(yī)學(xué)植入物的完整性以及傷口覆蓋物的柔韌性。水凝膠的剛度受其合成條件的控制,無論是通過改變聚合物或所使用的交聯(lián)方案、增加聚合物的濃度還是增加交聯(lián)的程度。然而,目前尚未提出控制水凝膠剛度的通用設(shè)計(jì)方案,并且由于測(cè)量方法不一致,不同研究之間的比較受到限制。在這里,我們使用結(jié)構(gòu)模型對(duì)18種聚乙烯醇水凝膠配方的剛度進(jìn)行先驗(yàn)預(yù)測(cè),并比較了五種獨(dú)立的剛度測(cè)量方法,以建立廣泛適用的標(biāo)準(zhǔn)來預(yù)測(cè)和測(cè)量水凝膠的剛度。五種測(cè)量方法(拉伸、壓縮、剪切流變、宏觀壓痕和納米壓痕)之間的總體剛度差異很小,但每種方法都提供了不同的見解,包括泊松比和粘彈性的測(cè)量。測(cè)得的水凝膠剛度隨著初始聚合物體積分?jǐn)?shù)的增加而增加,并隨著連接間聚合度的增加而降低,匹配基本預(yù)測(cè)。水凝膠中的膨脹和剛度之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性,這表明了一種提高預(yù)測(cè)模型準(zhǔn)確性的機(jī)制。這些結(jié)果表明,我們的預(yù)測(cè)模型是合理設(shè)計(jì)具有理想剛度的水凝膠的有力工具,適用于各種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。水凝膠剛度測(cè)量方法的交叉評(píng)價(jià)

德克薩斯大學(xué)分校的研究人員22年10月發(fā)表了一篇論文,比較了 18 種 PVA 水凝膠配方的剛度測(cè)量和剪切模量,這些配方基于 5 種機(jī)械測(cè)試方法:拉伸、壓縮、剪切流變學(xué)、宏觀壓痕和納米壓痕。總的來說,這篇論文表明,這些方法產(chǎn)生了相似的結(jié)果,并且每種方法都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。一些結(jié)論是:

該研究的另一個(gè)目標(biāo)是利用這些結(jié)果來開發(fā)一種基于結(jié)構(gòu)的方法來估計(jì)水凝膠的剛度。





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