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J-GLOBAL ID：201702272111144576   整理番号：17A0313641

蛋白質粘度,鉱物画分とスタガード構造は荷重生物物質における最速応力波減衰を可能にする【Powered by NICT】

Protein viscosity, mineral fraction and staggered architecture cooperatively enable the fastest stress wave decay in load-bearing biological materials

著者 (5件)： Qwamizadeh Mahan (School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University, Singapore 639798, Singapore) ,  Qwamizadeh Mahan (Institute of High Performance Computing, A*STAR, Singapore 138632, Singapore) ,  Zhang Zuoqi (School of Civil Engineering, Wuhan University, Wuhan, Hubei 430072, China) ,  Zhou Kun (School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University, Singapore 639798, Singapore) ,  Zhang Yong Wei (Institute of High Performance Computing, A*STAR, Singapore 138632, Singapore)
資料名： Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials  (Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials)
巻： 60  ページ： 339-355  発行年： 2016年07月 
JST資料番号： W2351A  ISSN： 1751-6161  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 荷重生物物質の重要な機能の一つである骨,象牙質と貝殻のような,減衰動的衝撃効果的にそれらの内の脆弱な臓器を保護することである。それらの材料はこの顕著な機能を達成するかは未だ殆ど知られていない。系統的有限要素解析を用いて,著者らは弾性波減衰に及ぼす蛋白質粘度,鉱物画分と千鳥構造の影響を調べるためのモデル材料としてナノスケールで皮質骨における応力波伝搬と減衰を調べた。千鳥配列,蛋白質粘度と鉱物画分は効果的に応力波を減衰させるために協調的に働くことが分かった。典型的な石灰化容積分画と,蛋白質粘性に対しては,特定の特徴サイズとレイアウトを最適なスタッガードナノ構造は最速応力波減衰を生じさせることができ,無機質小板の最適アスペクト比と厚さは,実験測定値と非常に良く一致した。これとは対照的に,鉱物体積分率または蛋白質粘度は非常に高いが,構造配置は応力波減衰にわずかな影響を持つ,複合材の減衰特性は構造感受性領域から構造不感受性領域に入ることを示唆した。これらの知見は,だけでなく荷重生物物質の構造-機能関係の理解を有意にでなく,衝撃荷重に対する優れた抵抗を持つバイオインスパイアード材料の設計のための有用なガイドラインを提供する。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *貨物 ,  体積率 ,  皮質骨 ,  *応力波 ,  衝撃荷重 ,  粘性 ,  *タンパク質 ,  象牙質 ,  無機質 ,  *粘度 ,  減衰特性 ,  アスペクト比 ,  *鉱物
準シソーラス用語： ナノスケール ,  有限要素解析 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 鉱化組織 ,  スタガード構造 ,  動的載荷 ,  最適アスペクト比 ,  減衰効果

分類 (4件)： 医用素材  (GA05040H) ,  脳・神経系モデル  (EL02050C) ,  材料試験  (HB02020U) ,  生体代行装置  (EL04000N)

タイトルに関連する用語 (8件)： 蛋白質 ,  粘度 ,  鉱物 ,  画分 ,  生物 ,  物質 ,  応力波 ,  減衰