反应式受约束混合物用于模拟生物组织的固体矩阵
Robert J Nims1, Gerard A Ateshian1
1Columbia University, 500 West 120th St, MC4703, New York, NY 10027, USA.
概括
这项研究提出了一个统一的框架,用于模拟生物组织使用反应式受约束混合物. 这种方法整合了机械和化学动力学,以模拟组织生长,重塑和粘弹性行为.
科学领域:
- 连续机械学的连续力学.
- 生物材料科学是生物材料的科学.
- 化学动力学 化学动力学
背景情况:
- 生物组织表现出复杂的机械和化学特性.
- 现有的模型往往难以捕捉组织中的机械和化学过程之间的相互作用.
研究的目的:
- 引入一个统一的建模框架,用于生物组织使用反应式受约束混合物.
- 为了证明机械和化学动力学的整合用于组织建模.
主要方法:
- 开发反应式受约束混合物模型.
- 应用框架来模拟纤维材料的行为.
- 通过化学反应建模组织生长,重塑和粘性弹性.
主要成果:
- 该框架成功地恢复了纤维材料的古典理论.
- 具有模拟因组织生长和重塑而产生的异型变化的能力.
- 在粘性弹性材料中成功模拟了自由能量消散.
结论:
- 反应式受约束混合物为建模生物组织提供了一种优雅而统一的方法.
- 这个框架有效地将机械和化学动力学联系起来,用于全面的组织模拟.
- 这种方法非常适合生物材料和组织工程的各种应用.


