关键词： linear stretchability   low modulus   MXene   hydrogel-elastomer hybrid  

摘要： Maintaining low modulus while endowing the wide-range linear stretchability to wearable or implantable devices is crucial for these devices to reduce the mechanical mismatch between the devices and human skin/tissue ***,improving linear stretchability often results in an increased modulus of stretchable electronic materials,which hinders their conformability in long-term quantifiable monitoring of ***,we develop a hybrid structure involving interlocking low-modulus porous elastomers(Ecoflex-0030)and MXene-based hydrogels with crosslinking networks of polyvinyl alcohol,sodium alginate,and *** hydrogel–elastomer structure exhibits superior performance compared with previous reports,with a wide linear stretchability strain range from 0 to 1000%and maintaining a low modulus of 6.4 ***,the hydrogel–elastomer hybrids can be utilized as highly sensitive strain sensors with remarkable characteristics,including high sensitivity(gauge factor~3.52),a linear correlation between the resistance and strain(0–200%),rapid response(0.18 s)and recovery times(0.21 s),and excellent electrical reproducibility(1000 loading–unloading cycles).Those electrical and mechanical properties allow the sensor to act as a suitable quantifiable equipment in organ monitoring,human activities detecting,and human–machine interactions.

关键词： 金属有机骨架   皮肤递药   药物载体   生物相容性   抗菌活性  

摘要： 金属有机骨架(MOFs)具有比表面积大、孔隙率高、载药量多、缓释效果好、生物相容性强等特性,是生物医学领域最受欢迎的功能性材料之一,已被广泛应用于各类疾病的预防和治疗,应用前景十分广阔。皮肤递药作为一种避免肝脏首过效应的给药途径,具有副作用小、药效持久等特点,逐渐成为科研人员的研究重点。近年来,研究者将MOFs应用于皮肤递药领域,凭借其自身的优良特性为皮肤递药制剂提供了新的思路。本文主要介绍近10年MOFs在皮肤递药方面的应用,总结了MOFs作为皮肤制剂药物载体或活性成分的研究进展,为后续研究人员提供参考。

关键词： 壳聚糖   k-卡拉胶寡糖   水凝胶   生物相容性  

摘要： 利用k-卡拉胶寡糖(KOS)和壳聚糖(CS)带有不同电荷的特点,以KOS为交联剂,通过离子交联制备可以缓释KOS和可控降解的温敏性水凝胶。将CS酸性溶液与KOS水溶液在室温下混合,制备KOS与CS质量比为2.25:1.0~2.75:1.0的系列凝胶体系。使用试管倒置法测凝胶时间,差值法测相变体积变化,称重法测溶胀度和降解率,苯酚-硫酸法测凝胶对KOS的缓释,在电子扫描显微镜(SEM)下观察凝胶表面结构,MTT法检测中枢神经免疫效应细胞(N9)在凝胶上的粘附和增殖情况。结果表明KOS/CS系列水凝胶具有温度响应性,在4℃呈现为液态的溶胶状态,在生理温度条件下(37℃)可相变为固形水凝胶,凝胶时间为(300±50)~(17±5)min。凝胶后具有明显的相变体积变化,孔隙率为(78.7±2.5)%~(92.9±2.1)%,溶胀率为(558.7±5.046)%~(853.9±6.143)%,降解率为(77.46±3.520)%~(70.68±4.080)%以及KOS缓释程度为(30.38±0.9523)%~(24.24±3.988)%;该凝胶在SEM下呈纤维多孔结构,且支持N9细胞的黏附和增殖。KOS/CS水凝胶具有良好的温敏性、溶胀性、可控降解性、KOS缓释能力和细胞相容性,可为药物递送和组织工程领域提供较好的生物材料。

关键词： AZ91D镁合金   挤压铸造   工艺参数   充型   数值模拟  

摘要： 以AZ91D镁合金汽车控制臂为研究对象,采用Magma Soft铸造模拟软件对汽车控制臂的挤压铸造成型过程进行数值模拟,包括汽车控制臂浇铸过程中的充型和后期凝固过程,并优化了成型工艺。模拟结果表明,汽车控制臂在充型过程中,在充型达到60%时易于在左侧部位出现易卷气部位而形成气孔、夹渣等缺陷。优化后汽车控制臂的充型过程相对优化前更加平稳,控制臂较薄处以及嵌件处的卷气得到消除,避免了形成气孔、夹渣等缺陷。优化后挤压铸造汽车控制臂的成型质量良好,没有出现浇不足以及凝固补缩等缺陷,整个充型过程平稳,表明采用数值模拟方法对AZ91D镁合金控制臂的成型过程进行模拟优化是可行的,能得到成型质量良好的挤压铸件。

关键词： 镁合金   钛   非对称电极   电阻点焊  

摘要： 采用非对称电极对2 mm厚的AZ31B镁合金和TA2钛板进行了电阻点焊,研究了焊接电流和焊接时间对接头熔核直径和抗剪载荷的影响,分析了接头焊接区的微观组织。结果表明:随焊接电流的增大和焊接时间的延长,AZ31B/Ti接头的熔核直径增大,抗剪载荷呈先增大后稍微减小的变化趋势;当焊接时间为180 ms、焊接电流为16 kA和电极压力为3 kN时,接头的抗剪载荷最大,约为5.9 kN;在镁合金侧熔核内的靠近界面处形成了富Al的层状物,其内部形成了较多的结晶裂纹。基于非对称电极电阻点焊的AZ31B/Ti接头的形成过程是熔钎焊过程,熔核内靠近界面处的富Al层是制约接头性能的主要因素。

关键词： 胫骨平台粉碎性骨折   双钢板内固定   人工骨植骨治疗   临床效果   安全性  

摘要： 目的:分析双钢板内固定加人工骨植骨治疗胫骨平台粉碎性骨折的临床效果和安全性。方法:选取2018年6月~2023年5月在深圳市宝安区石岩人民医院创伤骨科诊治的胫骨平台粉碎性骨折患者40例,按照随机数字表法将所有患者分为对照组、实验组,每组各20例,对照组提供常规手术治疗,实验组提供双钢板内固定加人工骨植骨治疗,比较两组临床效果及安全性。结果:实验组患者手术治疗时间、术后负重时间、术后骨折愈合时间及手术切口长度均短于对照组,术中出血量少于对照组,P<0.05;实验组患者AKSS评分、ROM、生活质量评分均高于对照组,P<0.05;实验组患者VAS评分、并发症发生率均低于对照组,P<0.05。结论:患者采用双钢板内固定加人工骨植骨治疗胫骨平台粉碎性骨折,能够获得更加有效的治疗效果,促进骨折部位更好更快康复,实施治疗安全性也可以得到保障。

关键词： 气藏高效开发   带压作业   内封堵工具   可溶堵塞器   镁合金   井屏障   PECVD  

摘要： 为了满足带压完井作业对于内封堵工具不断升级的可靠性与效能需求,以全通径可溶堵塞器为研发对象,分析了工具承压关键结构与耐温性能的关键因素,提出了一种解决高压应力集中与材料安全强度矛盾的设计思路。研究结果表明:(1)通过CAD/CAE一体化设计方法,确立了更为安全可靠的承压封堵结构;(2)基于高温力学实验数据,通过对可溶镁合金材料化学配方的优选,筛选出最佳材料组合,解决了材料高温力学强度和可溶解性之间的矛盾;(3)利用等离子增强气相化学沉积法(PECVD法)制备多层纳米防护膜,提升了工具耐腐蚀性能,确保可溶堵塞器承压稳定可靠的基础上又能后期快速溶解。结论认为,所研制的全通径可溶堵塞器具备较好的耐温与承压能力,以及耐腐蚀性能,作业完成后可以快速溶解,不留任何残留物,有利于下一步作业实施,为带压完井作业和非常规油气藏高效开发提供了一种更为可靠的、绿色经济的工具解决方案。

关键词： 镁合金   铸造   Cu元素   微观组织   力学性能  

摘要： 为研究Cu元素对Mg-Bi-Sn系合金微观组织与力学性能的影响规律,制备了铸态Mg-3Bi-5Sn-xCu(x=0,1,2,3,质量分数,%)合金,采用OM、SEM、XRD、EPMA、维氏硬度计和拉伸试验机,研究了Cu元素对铸态Mg-3Bi-5Sn(BT35)合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明:Cu元素可以显著细化BT35合金晶粒组织,随着Cu含量的增加,合金晶粒尺寸先显著减小后略微增大,在本研究所制备的四种合金中,Mg-3Bi-5Sn-2Cu (BTC352)合金具有最小的晶粒尺寸(62.0μm)。此外,BT35合金中主要物相组成为α-Mg、Mg_(3)Bi_(2)相和Mg2Sn相;而添加Cu元素后,合金中还出现了额外的Mg_(2)Cu相和BiSn相。当Cu元素的添加量由0%提升到3%时,合金的抗拉强度和伸长率均呈现先升高后降低的趋势,主要是由于2%Cu合金化引起的晶粒细化、第二相强化和固溶强化的综合作用,BTC352合金表现出最佳的力学性能,其抗拉强度和伸长率为分别为(249.9±6.0) MPa和(13.0±1.0)%,其断口组织呈现典型穿晶断裂特征。

关键词： WE43镁合金   均质化   热压缩   本构模型  

摘要： 为了提高WE43镁合金塑性加工性能,对铸态WE43镁合金试样在不同温度(480、500、520、540℃)和保温时间(4、8、12、16h)下进行均质化热处理。并采用金相和X射线衍射分析测试技术,分析均质化处理温度和时间对WE43镁合金组织的影响。结果表明,最佳均质化温度为520℃,保温时间为8h。然后对均质化后的WE43镁合金在热模拟试验机上进行热压缩试验,试验温度为350~475℃,应变速率为0.001~1s^(-1),变形量为60%,获得了WE43镁合金的流变应力-应变曲线,基于流变应力-应变曲线,建立了WE43镁合金的本构模型。

关键词： 等温锻造温度   Mg-8Al-1Zn-0.5Ca镁合金   显微组织   耐磨损性能   耐腐蚀性能  

摘要： 为了研究等温锻造温度对机械外壳用Mg-8Al-1Zn-0.5Ca镁合金组织与性能的影响,选择5种等温锻造温度对合金试样进行锻造试验,并进行了显微组织分析、耐腐蚀和耐磨损性能的测试与分析。结果发现:随着等温锻造温度从340℃增加至420℃,Mg-8Al-1Zn-0.5Ca镁合金的平均晶粒尺寸先减小后增大、腐蚀电位先正移后负移、磨损体积先减小后增大,合金的耐腐蚀和耐磨损性能先变好后变差。相较于等温锻造温度为340℃,等温锻造温度为400℃时的Mg-8Al-1Zn-0.5Ca镁合金的平均晶粒尺寸减小了76.1%、腐蚀电位正移141 m V、磨损体积减小了66.2%。研究结果表明,Mg-8Al-1Zn-0.5Ca镁合金的等温锻造温度优选为400℃。