表面仿生假肢材料/皮肤界面摩擦特性研究

发布时间：2024-04-19 22:53

　　截肢患者穿戴假肢时需要预紧力,预紧力过小假肢与皮肤界面之间产生相对滑动,导致截肢患者皮肤损伤,行走舒适度降低,甚至出现假肢脱落等现象;若预紧力过大,会导致皮下组织弹性变形过大,引起血液循环受阻,引起皮肤肿胀甚至出现坏死等现象。因此,在合适预紧力下最大程度地降低假肢与皮肤界面之间的相对滑动,提高其贴合性是假肢材料表面设计最终追求的目标。然而,国内外在此方面的研究较少,尤其是通过仿生表面设计来提高假肢与皮肤界面之间的贴合性,降低摩擦能量损耗鲜有报道。本文按照树蛙、壁虎脚掌的形貌结构,设计了四种不同的仿生表面织构。利用DSA100型视频接触角测量仪、OLS1100型三维激光共焦扫描显微镜等对其表面特征进行了分析。借助于UMT-II多功能摩擦磨损试验机,采取单向和往复摩擦的面/面接触模式模拟假肢材料/皮肤界面的运动模式,并基于定积分求不规则图形面积的理论对摩擦前后的能量损耗进行计算,研究了不同仿生表面织构、力值和速度对其界面摩擦特性的影响。从摩擦学、生物学、材料学等多学科交叉的角度研究了防止假肢/皮肤界面滑动最优化的仿生表面结构,揭示了增强假肢/皮肤界面粘附性的机理。主要结论如下:1.四种不同...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１截肢部位皮肤／假肢材料界面摩擦产生的红肿和水泡??

残肢与其接触时间过长，会导致局部组织血液循环受阻，组织肿胀，更严??重者组织坏死，又或者皮肤与假肢材料的界面反复摩擦，引起皮肤擦伤、红肿溃??烂，这些都给残肢患者带来了身屯、的苦痛Ｗ，如图１－１所示截肢部位皮肤／假肢材??料界面摩擦产生的红肿和水泡。因此对于假肢与皮肤的接触界面接....

图１－２珪胶内衬套??

温、耐臭氧老化的特化应用领域非常广泛［２４－气由于这些性能，目前舒适性较??好是桂胶内衬套，主要起到保护残肢和悬吊接受腔的作用，是一种使用在假肢接??受腔内的衬套口６】，是目前小腿截截肢患者常用的一种辅助工具，如图１－２所示挂??胶内衬套。??图１－２珪胶内衬套??１．３．２假肢....

图１－３常用接受腔材料??

温、耐臭氧老化的特化应用领域非常广泛［２４－气由于这些性能，目前舒适性较??好是桂胶内衬套，主要起到保护残肢和悬吊接受腔的作用，是一种使用在假肢接??受腔内的衬套口６】，是目前小腿截截肢患者常用的一种辅助工具，如图１－２所示挂??胶内衬套。??图１－２珪胶内衬套??１．３．２假肢....

图１－５球形探头在皮肤上滑动??，，

増加而减少。??１．４．２黏附相关研究??许多的动物经历进化，其脚掌表面形成独特的微观结构，如图１－６所示，典??型生物表面微观结构。许多生物脚掌的微观结构有增大黏附和增加摩擦力的作??用，例如；树蛙能在各种潮湿的树叶和树枝上行走，主要是其脚掌的微观多边形??结构机理Ｐ５！；壁虎....

本文编号：3958498