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J-GLOBAL ID：202002285627978233   整理番号：20A0202054

押込を用いた多孔質弾性材料の特性化のための新しいフレームワーク【JST・京大機械翻訳】

A new framework for characterization of poroelastic materials using indentation

著者 (10件)： Esteki Mohammad Hadi (Department of Mechanical Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan 84156-83111, Iran) ,  Esteki Mohammad Hadi (Department of Mechanical Engineering, University College London, London, United Kingdom) ,  Alemrajabi Ali Akbar (Department of Mechanical Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan 84156-83111, Iran) ,  Hall Chloe M. (Department of Mechanical Engineering, University College London, London, United Kingdom) ,  Hall Chloe M. (School of Pharmacy and Biomolecular Sciences, University of Brighton, Brighton, United Kingdom) ,  Sheridan Graham K. (School of Life Sciences, Queen’s Medical Centre, University of Nottingham, Nottingham, United Kingdom) ,  Azadi Mojtaba (School of Engineering, College of Science and Engineering, San Francisco State University, San Francisco, CA 94132, United States) ,  Azadi Mojtaba (Department of Biological Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, United States) ,  Moeendarbary Emad (Department of Mechanical Engineering, University College London, London, United Kingdom) ,  Moeendarbary Emad (Department of Biological Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, United States)
資料名： Acta Biomaterialia  (Acta Biomaterialia)
巻： 102  ページ： 138-148  発行年： 2020年 
JST資料番号： W3136A  ISSN： 1742-7061  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： 多孔質弾性材料を特性化するために,典型的に圧子を有限アプローチ速度のランプを持つ材料の表面上にプレスし,続いて圧子変位を一定に保つ。これは多孔質マトリックスの変形,間隙流体の加圧,および細孔を通る流体の再分布による緩和をもたらす。多くの研究において,弾性係数,ポアソン比および多孔質弾性拡散係数を含む多孔質弾性特性を,瞬間ステップ押込を仮定することによって抽出した。しかし,押込みのような運動ステップは実験的には可能ではなく,通常,有限のアプローチ速度でのランプ押込が適用される。さらに,多孔質弾性緩和時間は,多孔質弾性拡散係数および接触面積に加えて,接近速度に大きく依存した。ここでは,有限要素シミュレーションを用いて押込み速度の影響を広範囲に研究し,有限立上り時間を組み込んだマスタ曲線に基づく新しいフレームワークの定式化を可能にした。著者らの新しいフレームワークを検証するために,2つのタイプのヒドロゲルの多孔質弾性特性をマクロおよびミクロスケールの両方で押込み試験を用いて実験的に抽出した。有限アプローチ速度の考察に基づく著者らの新しいフレームワークは,実験的に実装することが容易であり,多孔質弾性特性のより正確な推定を提供する。ヒドロゲル,組織および生細胞は,間質液中にあるスポンジ状多孔質弾性マトリックスから構成されている。これらの材料は,身体内の器官で経験されるものと同様に機械的に刺激された時,「多孔質弾性」の理論に従って挙動することが示されている。この理論において,流体充填スポンジを変形させることができる速度は,変形に応じてスポンジ内に速い格子間流体がどのように再配分できるかによって制限される。ここでは,異なる速度での押込み実験をシミュレートし,多孔質弾性材料の機械的応答に及ぼす刺激速度の影響を本質的に捉える新しい枠組みを定式化した。アガロースおよびポリアクリルアミドゲル上の異なる長さスケールでの実験により,この枠組みを検証した。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 拡散係数 ,  キャラクタリゼーション ,  *弾性 ,  緩和時間 ,  圧子 ,  細孔 ,  定式化 ,  細孔内流体 ,  加圧 ,  Poisson比 ,  弾性係数 ,  原子間力顕微鏡 ,  ヒドロゲル ,  再分布 ,  多孔性

著者キーワード (6件)： 多孔弾性 ,  押込 ,  緩和時間 ,  有限要素モデル ,  ヒドロゲル ,  原子間力顕微鏡

分類 (1件)： 医用素材  (GA05040H)

タイトルに関連する用語 (4件)： 押込 ,  多孔質弾性 ,  特性化 ,  フレームワーク