压力弹性壳的压痕:从聚合胶囊到酵母细胞- D.Vella, A.Ajdari, A.Vaziri & A.Boudaoud

从炼油厂用于储存丙烷的直径10米的压力容器到可用于药物输送的微观聚合物胶囊，压力弹性胶囊的出现范围很广泛。自然界也广泛使用加压弹性囊:植物细胞、细菌和真菌有坚硬的壁，它们受到内部膨胀压力的影响。在这里，我们提出的理论，数值和实验研究压痕的线性弹性壳受到恒定的内压。我们表明，不像非加压壳，力和位移之间的关系表现出两种线性制度。我们根据壳体的材料特性和压差确定了每种情况下有效刚度的解析表达式。因此，一个单一的压痕实验在一定范围内的位移可以作为一个简单的分析，以确定胶囊的内部压力和弹性性能。我们的结果与确定细菌、真菌或植物细胞的内压有关。为了说明这一点，我们将我们的结果应用于最近对面包酵母硬度的测量，并从这些实验中推断，酵母细胞的内部渗透压可能受到外部介质渗透压变化的调节。