碳纳米管填充聚合物复合材料电导率仿真研究

文章构建碳纳米管填充聚合物复合材料电导率仿真模型,采用蒙特卡洛方法实现碳纳米管填充聚合物复合材料三维建模,根据碳纳米管分布状态建立碳纳米管间距离矩阵,结合碳纳米管填充聚合物复合材料导电机理生成碳纳米管间电阻矩阵,应用大型纯电阻网络等效电阻计算方法得到复合材料电导率仿真结果,对比仿真值与实验数据,两者高度一致。借助电导率仿真模型研究碳纳米管长度和直径对复合材料电导率的影响,碳纳米管体积分数不变时,电导率随长径比增加而增大。该文建立的仿真模型可以预测不同参数碳纳米管填充聚合物复合材料电导率,为设计高性能的碳纳米管填充聚合物复合材料提供理论参考。     

用于手部康复的热塑性聚氨酯软体驱动器研究

针对软体康复训练手套制作流程复杂和辅助力低等问题,文章基于热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane, TPU),借助3D打印技术,研制具有单、双向软关节的分段式气动软体驱动器。通过有限元软件建立TPU材料超弹性本构模型,仿真分析软体驱动器弯曲特性,试验测试研究软体驱动器弯曲角度、运动轨迹和握力,结果表明,软关节特性满足人手关节最大弯曲角度120°需求,软体驱动器弯曲状态与人手运动轨迹相符,最高握力达11.5 N。直接3D打印的软体驱动器制作简单,辅助力强,满足手指康复训练需求,为手功能损伤患者提供一种更加安全有效的康复训练设备。