کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5020550 1469072 2017 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Spines of the porcupine fish: Structure, composition, and mechanical properties
ترجمه فارسی عنوان
ستون های ماهی قزل آلا: ساختار، ترکیب، و خواص مکانیکی
کلمات کلیدی
ماهی قزل آلا، میکروسکوپ اشعه ایکس، نانو انداختن، ریز ساختار، ویژگی های مکانیکی،
ترجمه چکیده
این مقاله برای اولین بار از خواص ساختاری، ترکیب و خواص مکانیکی ستون های ماهی قزل آلا استفاده می کند. یافته های ستون فقرات شامل هیدروکسی آپاتیت نانوکریستالیک، پروتئین (کلاژن) و آب با استفاده از پراش اشعه ایکس، طیف سنجی اشعه ایکس انرژی پراشنده و تجزیه و تحلیل ترموگرافیمتری است. ریزساختارها دارای ورقه های فیبریلرهای مینرالیزه شده در جهت طولی و در جهت شعاعی در جهت عرضی هستند که با استفاده از میکروسکوپ نور و الکترون مشاهده می شوند. بر اساس تصاویر، ساختار سلسله مراتبی ستون فقرات، تقویت کننده های کانونیکی و شعاعی را نشان می دهد. خواص مکانیکی با استفاده از تیرهای کانال و تست نانوذرات بدست آمده است. یک مدل پرتو کانولا مخروطی طراحی شده و در مقایسه با یک پرتو کانتینر یکنواخت مقایسه شده است. مدل پرتو کوپه نشان داد که در حالی که تنش های تجربه شده شبیه به پرتوهای یکنواخت بود، موقعیت حداکثر استرس در نزدیکی منطقه دندانه ای پرتو به جای پایه بود، که به ماهیان خرگوش امکان می داد که انرژی و منابع را حفظ کنند. ستون فقرات شکسته است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
This paper explores the structure, composition, and mechanical properties of porcupine fish spines for the first time. The spine was found to be composed of nanocrystalline hydroxyapatite, protein (collagen), and water using X-ray diffraction, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and thermogravimetric analysis. Microstructures have mineralized fibrillar sheets in the longitudinal direction and in a radial orientation in the transverse direction that were observed using light and electron microscopy. Based on the images, the hierarchical structure of the spine shows both concentric and radial reinforcement. Mechanical properties were obtained using cantilever beam and nanoindentation tests. A tapered cantilever beam model was developed and compared to that of a uniform cantilever beam. The tapered beam model showed that while the stresses experienced were similar to those of the uniform beam, the location of the maximum stress was near the distal region of the beam rather than at the base, which allows the porcupine fish to conserve energy and resources if the spine is fractured.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials - Volume 73, September 2017, Pages 38-49
نویسندگان
, , , , , , , , ,