软质活性材料力学

我最近在几所大学举办了关于软活性材料力学的研讨会这组幻灯片(pdf, 1.4 MB)。我也将幻灯片作为ppt附上;请随意使用你想要的任何方式。以下是研讨会摘要，后面是我的小组就该主题发表的论文列表。每篇论文都在iMechanica上发起了一个讨论线程，我万博manbetx平台将链接到该线程。我将在ASME国会在西雅图，会议10-12-4固体的不稳定性，上午9:45 - 11:15，星期四，2007年11月15日。

摘要．柔软的材料可以制成活跃的因为它们可以根据包括机械应力、电场和微量酶在内的刺激，极大地改变形状和体积。例如，弹性体在电场作用下可能会产生超过100%的应变。另一个例子是，与溶剂接触的凝胶可能会吸收大量的小分子，膨胀到初始体积的一千倍。肿胀的程度可能会因环境的微小变化而突然改变。这些软质活性材料(SAMs)正在以不同的技术进行开发，包括肌肉样执行器、药物输送和组织工程。

我的团队最近开始了一个项目，为受机械、电气和化学载荷影响的sam制定场论。这些理论解决了常见的问题。应力、电场和化学势是如何相互作用的?大变形、极化和质量传输的相互作用是什么?为什么会发生突变或不稳定?粘弹性和扩散是如何影响器件的耐久性和性能的?如何模拟酶对凝胶膨胀的影响?

在这次演讲中，我将重点介绍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的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。

作为理论的说明，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，从而导致共存状态。我们的计算表明，预应力显著提高了执行机构的稳定性，与现有的实验结果一致。

如果时间允许，我还将概述我们在高分子凝胶方面的工作。

有关专业评估研究的论文一览表(按完成日期排序):

• 索志刚，赵宣和，William H. Greene，可变形介质的非线性场论。固体力学与物理杂志。http://dx.doi.org/10.1016/j.jmps.2007.05.021（iMechanica上的预印本和讨论万博manbetx平台）.
• 赵宣和，洪伟，索志刚，介电弹性体的机电共存态与滞回。物理评论B 76,134113(2007)。（iMechanica上的预印本和讨论万博manbetx平台）.
• 周金雄，洪伟，赵宣和，张志谦，索志刚，介电弹性体不稳定性的传播。国际固体与结构杂志。http://dx.doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2007.09.031．（iMechanica上的预印本和讨论万博manbetx平台）.
• 赵宣和，索卓，介电弹性体机电稳定性分析方法。应用物理学报91,06(2007)。（iMechanica上的预印本和讨论万博manbetx平台）.
• 赵宣和，洪伟，索志刚，介质凝胶在溶剂中的拉伸和极化。（iMechanica上的预印本和讨论万博manbetx平台）.
• 洪伟，赵宣和，周金雄，索志刚，聚合物凝胶的耦合扩散和大变形理论。（iMechanica上的预印本和讨论万博manbetx平台）.