生物现象中的几个力学问题.ppt

研究背景 4、壁虎、蟋蟀等昆虫的可逆黏附 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 研究背景 4、壁虎、蟋蟀等昆虫的可逆黏附 Gao, et al., 2005, Mech. Mater. 37, 275-285. 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 研究背景 4、壁虎、蟋蟀等昆虫的可逆黏附 Yao and Gao, 2006, J. Mech. Phys. Solids 54, 1120-1146. 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 各向异性广义JKR模型 Rigid cylinder Isotropic plane Transversely isotropic elastic half space 接触模型 4、壁虎、蟋蟀等昆虫的可逆黏附 S. Chen , H. Gao, 2006, J. Mech. Phys. Solids, (in press) 考察 与 的关系，如何影响拉脱力及 黏附强度的大小？ 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 4、壁虎、蟋蟀等昆虫的可逆黏附 横观各向同性体Barnett-Lotte 张量： S. Chen , H. Gao, 2006, J. Mech. Phys. Solids, (in press) 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 格林方程： 系数与材料常数相关： 4、壁虎、蟋蟀等昆虫的可逆黏附 接触模型的解 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 * * 中国力学学会 青年学术沙龙第三十二次活动 2007年1月31日 生物现象中的几个力学问题 报告人：陈少华 (S. Chen) 中科院力学所LNM室 合作者：Prof. H. Gao （Brown University） 2007年1月31日于力学所 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 生物材料的缺陷非敏感尺度 细胞方向重新排列 生物分子对环境变化的敏感性 壁虎、蚱蜢等昆虫的可逆黏附 小结 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 内容: 1、生物材料的缺陷非敏感尺度 骨头、木头、牙齿等自然生物材料容忍许多尺度的裂纹缺陷 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 1、生物材料的缺陷非敏感尺度 Gao, H., Chen S., J. Appl. Mech., 2005, 72, 732 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 1、生物材料的缺陷非敏感尺度 Griffith model: Flaw tolerance size: Gao, H., Chen S., J. Appl. Mech., 2005, 72, 732 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 1、生物材料的缺陷非敏感尺度 Dugdale model: 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 1、生物材料的缺陷非敏感尺度 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 Diamond Bio-mineral : 生物材料的缺陷非敏感尺度 细胞方向重新排列 (广义JKR及MD模型) 生物分子对环境变化的敏感性 壁虎、蚱蜢等昆虫的可逆黏附 小结 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 内容: Living cells can sense mechanical forces and convert them into biological responses. Similarly, biological and biochemical signals are known to influence the abilities of cells to sense, generate and bear mechanical forces. Details of mechanical, chemical and biological interactions in cells remain elusive. 研究背景 Bao, Suresh, Nature meterials, 2003, 2(11),715-725 2、细胞方向重列问题 中国力学学会青年学术沙龙第32次活动 After 24h cyclic stretch, the cells in the control cultures, left column, have no apparent preferential orientation; The 4% stretch clearly reduced the number of cells oriented in the stretch direction; This effect increased at 8% and 12% stretches. C. Neidlinger-Wilke, et al., J. of Orthopaedi