软活性材料(SAMs)力学

我最近在几所大学举办了关于软活性材料(sam)力学的研讨会这组幻灯片(pdf, 1.4 MB)。我还附上了幻灯片作为ppt;请随意使用任何你想要的。以下是研讨会的摘要，随后是我的小组就该主题发表的论文列表。每篇论文都在iMechanica上引发了一系列的讨论，我万博manbetx平台将把它们链接起来。我将在ASME国会2007年11月15日，星期四，上午9:45 - 11:15，西雅图，10-12-4固体不稳定性会议。

摘要．柔软的材料可以制成活跃的因为它们可以在受到机械应力、电场和微量酶等刺激时，极大地改变形状和体积。例如，弹性体在电场作用下的应变可能超过100%。又如，与溶剂接触的凝胶会吸收大量的小分子，膨胀成其初始体积的千倍。肿胀的程度可能会因环境的微小变化而突然改变。这些软活性材料(sam)正在各种技术中得到开发，包括类肌肉致动器、药物输送和组织工程。

我的小组最近开始了一个项目，为受机械、电气和化学载荷影响的地对空导弹制定场论。这些理论解决了一些常见的问题。应力、电场和化学势是如何相互作用的?大变形、极化和质量输运的相互作用是什么?为什么会发生突变或不稳定?粘弹性和扩散如何影响设备的耐久性和性能?如何模拟酶对凝胶膨胀的影响?

在这次演讲中，我将集中讨论我们在弹性介质方面的工作。我们表明，在文献中广泛使用的麦克斯韦应力概念没有一般的理论基础。然而，对于一类非常特殊的材料，我们称之为理想介电弹性体，我们的理论恢复了麦克斯韦应力。

为了说明这一理论，我们分析了介电弹性体作动器的机电不稳定性。我们发现介电弹性体的自由能函数通常是非凸的，导致共存态。计算结果表明，施加预应力能显著提高作动器的稳定性，与已有的实验结果一致。

如果时间允许，我还将概述我们在聚合物凝胶方面的工作。

有关防空导弹系统的文件一览表(按完成日期排列):

• 索志刚，赵玄和，William H. Greene，可变形介质的非线性场论。固体力学与物理学报。http://dx.doi.org/10.1016/j.jmps.2007.05.021（关于力学的预印本和讨论万博manbetx平台）.
• 赵选和，洪伟，索志刚，电介质弹性体的机电共存态和滞回。物理学报，36(2)(2007)。（关于力学的预印本和讨论万博manbetx平台）.
• 周金雄，洪伟，赵玄河，张志谦，索志刚，介电弹性体中不稳定性的传播。国际固体与结构杂志。http://dx.doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2007.09.031．（关于力学的预印本和讨论万博manbetx平台）.
• 赵选和，索志。介电弹性体机电稳定性分析方法。应用物理学报，31(6):921(2007)。（关于力学的预印本和讨论万博manbetx平台）.
• 赵玄和，洪伟，索志刚，浸没在溶剂中的介电凝胶的拉伸和极化。（关于力学的预印本和讨论万博manbetx平台）.
• 洪伟，赵选和，周金雄，索志刚，聚合物凝胶中大变形和扩散的耦合理论。（关于力学的预印本和讨论万博manbetx平台）.