Достижения в области автомобилестроения
Открытый доступ

Абстрактный

Механическая характеристика кожи лица человека in vivo с использованием методов визуализации криволинейной поверхности и индентирования

Шибин Ван, Хуйсинь Вэй, Линань Ли, Вэньцзянь Чен, Анан Дай, Чжиюн Ван и Чуанвэй Ли

In vivo исследование механических свойств кожи лица, в основном состоящей из эпидермиса, дермы и гиподермы, особенно разработка экспериментальных устройств и оптимизация экспериментальных методов очень важны. В этом исследовании разработан набор оборудования для измерения механических свойств кожи лица и мягких тканей, который состоит из устройства для индентирования и трения и надлежащим образом объединен с тремя камерами CCD. Один прозрачный индентор, подключенный к CCD, используется для наблюдения за областью контакта и топографией области испытания. Два других получают изображение вокруг области испытания во время эксперимента, а затем получают поле деформации с помощью технологии корреляции цифровых изображений. Это устройство может не только получить кривую сила-смещение, но и наблюдать морфологию области испытания и деформацию окружающей области испытания. Оно может получить механические свойства мягких тканей лица более точно. По сравнению с формулами в классической теории Герца, контактная сила, рассчитанная по новой формуле, лучше согласуется с экспериментальными результатами.

Мы провели испытания на вдавливание in vivo на коже лица человека, чтобы оценить модуль Юнга. Лучшее понимание адгезивного поведения кожи лица человека важно для дерматологических или косметических применений. Реальные радиусы контакта кожи лица человека в различных условиях были получены в экспериментах по вдавливанию на шести добровольцах, и их адгезивное поведение изучено. Помимо сил адгезии в различных условиях, мы также сравнили теоретическую энергию адгезии и теоретический радиус отслоения с экспериментальными результатами. Учитывая, что гиперупругая модель обычно больше подходит для исследования кожи, мы пересматриваем классическую теорию упругой адгезии (теорию JKR) на основе нео-хуковой модели, и радиусы контакта, полученные с помощью модифицированной модели теории гиперупругой адгезии, показывают лучшее соответствие экспериментальным значениям.