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生物力學材料試驗機解決方案
生物力學材料試驗機拉力固定裝置，電子不易滑脫冷凍式夾持夾具，關(guān)鍵是用半導體制冷片，是一種熱泵，它的優(yōu)點是沒有滑動部件，應用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無制冷劑污染的場合。是利用半導體材料的Peltier效應。
當直流電通過兩種不同半導體材料串聯(lián)成的電偶時,在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量,可以實現(xiàn)制冷的目的。在生物力學實驗中經(jīng)常會碰到生物軟組織夾持固定的難題。以往的夾持方法都是采用堅硬的金屬夾具對組織塊進行鉗夾,對于硬度高的組織如骨還可行,但對于生物軟組織如肌肉、肌腱、韌帶、血管、神經(jīng)、黏膜、骨膜、腹膜、腸膜、皮膚、膠原蛋白、水凝膠等就很難。
軟組織柔軟濕滑的特性使其被穩(wěn)固夾持非常困難。傳統(tǒng)方法是利用夾具與軟組織之間接觸面產(chǎn)生的摩擦力來發(fā)揮作用的,如手動式或氣動是拉伸固定裝置，而生物軟組織具有強烈的黏彈特性,摩擦力僅僅是作用于其表面,其內(nèi)部受力與外部受力是不同的。在夾持固定的過程中勢必形成應力集中導致軟組織的打滑脫落和損傷,所以必須有一種均衡應力的無創(chuàng)夾持方法來解決這一問題。運用冷凍技術(shù)提高軟組織硬度使之與夾頭牢固結(jié)合成一體是一種有效的方法。
軟組織被冷凍后硬度明顯提高,夾具的作用力可以較均衡地傳遞到凍結(jié)區(qū)域的軟組織,并通過凍結(jié)區(qū)域?qū)鶆騻鬟f到非凍結(jié)區(qū)。冷凍夾持是靠液膜冰或四周溶液冰緊固,緊固力均勻一致,不會讓材料夾傷變形,冷凍本身能消除鉗夾應力,可提高材料與夾頭穩(wěn)固連接。這就為過去難以加工的韌、黏性材料,難以夾持的工件,特別是成型件的加工提供了新的解決途徑。