Интеллектуальные Медицинские Материалы Реферат
Интеллектуальные Медицинские Материалы Реферат
© 2001-2020
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта
Что такое интеллектуальные технологии?
Применение интеллектуальных технологий
Глава 2. Датчики в интеллектуальных структурах
Требования к сенсорам в интеллектуальных структурах
Сенсорные Технологии Интеллектуальных Систем
Использование традиционных датчиков
Новые технологии - оптоволоконные датчики
Пьезокерамика и Пьезоэлектрические Полимеры
Пленочные технологии: нанесение покрытия и нитей
Глава 3. Использование интеллектуальных структур для контроля колебаний
Анализ и контроль гармоник колебаний
Глава 4. Роль обработки сигнала для интеллектуальных структур
Статистическое исследование и обнаружение ошибок
Оптимизация системы датчиков, подтверждение и контроль безопасности работы
Распределение для контроля разрушений
Приложение А. Контроль многослойных композитов
Глава 5 Являются ли сплавы с памятью формы умными материалами?
Структурное происхождение памяти формы
Псевдоупругость или эффект суперупругости
Краткая история сплавов с памятью и их применение
Почему бы не использовать биметаллы?
Заключение о механических и физических свойствах
Сплавы с памятью формы как приводы умных головок.
Сплавы Памяти Формы и их Применение в Умных Технологиях
Являются ли сплавы с памятью формы умными материалами?
Сплавы с памятью формы в умных структурах
Глава 6. Пьезокерамические материалы
Кристаллография пьезоэлектрических материалов
Связь механического напряжения с электрическими свойствами
Некоторые пьезоэлектрические материалы
Применения прямого пьезоэлектрического эффекта
Характеристики многослойных приводов
Динамические характеристики сногослойных материалов
Двигатели на основе эффекта магнитострикции
Глава 8. Интеллектуальные жидкостные машины
Стриктор, управляющий гидравлическим клапаном
Глава 9. Интеллектуальные биоматериалы
Первое поколение «глухих» биоматериалов
Планирование и усовершенствование – второе поколение биоматериалов
Интеллектуальные поверхностные материалы, предназначенные для определенных целей - третье поколение биоматериалов
Биологически измененные поверхности
Следующее поколение действительно интеллектуальных биоматериалов
Глава 10. Природные интеллектуальные материалы
Предисловие Редакторы данной книги участвовали во многих конференциях, на которых обсуждались проблемы интеллектуальных технологий. Две из них сыграли очень важную роль в ее создании. Первая была проведена в марте 1998 года Институтом физики в г. Брайтоне. На ней было сделано несколько пленарных докладов ведущими специалистами в области интеллектуальных технологий. После этого редакторы книги приняли участие в организации Международной конференции по интеллектуальным технологиям и устройствам, которая была проведена в Эдинбурге в декабре 2001 года. Эта конференция была ориентирована на использовании результатов лабораторных исследований в промышленных разработках и на демонстрации опытных моделей работающих интеллектуальных устройств. В некотором смысле это было естественным переходом от теории к ее практическому использованию. Редакторам книги удалось привлечь ведущих специалистов к написанию книги, которая дает современное представление о быстро развивающейся области интеллектуальных устройств. Каждый автор написал главу, описывающую специфический раздел интеллектуальных технологий. Поскольку эти технологии носят мультидисциплинарный характер, авторы являются специалистами в различных областях, что позволит читателю ознакомиться с различными точками зрения, которые следует учитывать при проектировании интеллектуальных изделий. Акцент был сделан на практическое использование интеллектуальных структур, материалов, устройств и механизмов. Данная книга будет полезна любому, кто хочет ознакомиться с состоянием дел в этой области или нацелен на работу в ней. В книге используются понятные термины, что делает ее доступной для широкого круга студентов, инженеров и исследователей, начиная от новичка и кончая известными специалистами. К. Уорден, Б. Баллоф и Д. Хейвуд Октябрь 2002 года Глава 1 Понятие Интеллектуальных Технологий К. Уорден, У. А. Бахо и Дж. Хэйвуд 1.1. Интеллектуальные структуры “Интеллектуальный” - это слово часто можно услышать в рекламе новых товаров. Но зачастую данный термин используют в рекламных целях, неверно называя «интеллектуальным» любое сложное высокотехнологичное изделие. Между тем, устройство является действительно интеллектуальным, лишь если оно способно реагировать на изменение внешних условий. Под изменением внешних условий мы понимаем изменение природных условий, условий эксплуатации или, скажем, перемещение конструкции в пространстве. А реакцией является изменение функциональных характеристик устройства. Устройства, “чувствующие” внешние условия и способные изменять свои характеристики, имеют множество преимуществ по сравнению с обычными устройствами: они эффективнее, медленнее изнашиваются и имеют меньшие эксплуатационные затраты. 1.2. Использование интеллектуальных устройств Область применения интеллектуальных изделий поистине безгранична. Они разрабатываются по-разному, но проектировщик обязательно сталкивается с одной и той же проблемой – как “научить” изделие реагировать, не слишком усложняя конструкцию и не увеличивая ее стоимость. Для решения этой задачи приходится применять методы нескольких смежных наук. 1.2.1. Междисциплинарные науки Интеллектуальное изделие должно иметь систему измерительных датчиков (сенсоров) и механических приводов (преобразователей), реагирующих в зависимости от полученных данных. При этом действия системы могут быть весьма сложными. Если есть несколько вариантов реакции, структура должна выбрать наиболее эффективный способ реагирования. Поэтому во многих системах используются достаточно сложные способы проверки и обработки получаемого сигнала. Ниже мы рассмотрим вопросы, имеющие большое значение в интеллектуальных изделиях. Глава 2. Системы датчиков Датчики (сенсоры) измеряют деформацию, температуру или напряжение в разных точках изделия. Измерительная система должна быть не слишком сложной; ее необходимо связать с системой обработки данных, не нарушая при этом целостности структуры. Ниже описаны основные требования, предъявляемые к сенсорным системам, и приведены примеры таких систем. Особое внимание уделено измерению локальных параметров системы и использованию оптических волокон. Глава 3. Контроль колебаний Снижение веса, что особенно актуально для космической технике, сопровождается увеличением амплитуды колебаний. Были случаи, когда спутники выходили из строя из-за колебаний, возникавших вследствие тепловых нагрузок. Эту проблему можно решить, вводя в структуру датчики и механические преобразователи (обычно пьезоэлектрические). В данной главе приведены общие принципы контроля интеллектуальных структур и даны примеры их работы, например, функционирование интеллектуальных антенн. Описаны некоторые идеи будущего использования интеллектуальных структур. Глава 4. Обработка данных Обработка данных имеет огромное значение при создании и эксплуатации интеллектуальных структур. Датчики могут дать обширную информацию о системе, но эти данные бесполезны, если нет алгоритма выделения действительно необходимой информации. В этой главе приведены методы обработки сигнала и даны примеры контроля жизнеспособности сенсоров в интеллектуальных структурах. Глава 5. Сплавы с эффектом памяти формы Существует два типа сплавов с эффектом памяти формы: одни способны к большой обратимой деформации при неизменной температуре (эффект сверхэластичности), другие восстанавливают свою форму при увеличении температуры (эффект тепловой памяти формы). Открытие сплава, названного нитинолем, в 1960-ых годах вызвало большой интерес к таким материалам. В последующие годы область применений сплавов с этим необычным свойством сильно расширилась. Как правило, материалы с памятью формы используются в качестве механических приводов. Иногда они преобразуют тепловую энергию в движение или механическую работу. В этой же главе описаны свойства таких сплавов и способы их использования в интеллектуальных структурах. Приведены примеры применения сплавов для контроля дефектности конструкций. Глава 6. Пьезоэлектрики Природные пьезоэлектрические кристаллы (такие, как диоксид кремния) известны уже более ста лет. Они имеют большую жесткость и могут использоваться при высоких рабочих частотах. Благодаря прямому пьезоэлектрическому эффекту они успешно применяются в качестве тензодатчиков. Позже появились искусственные керамические пьезоэлектрики; их используют как механические преобразователи. При этом обычно применяется обратный пьезоэлектрический эффект, состоящий в изменении размеров при приложении электрического поля. Возникающая в таких керамиках сила очень велика, а характерное время реагирования мало. Их недостатком является малая величина смещения. В этой главе описаны основы пьезоэлектрического эффекта и даны примеры действия пьезопреобразователей различной формы. Обсуждаются методы увеличения деформации с целью использования пьезоэлектриков в обычных устройствах. Описаны примеры применения пьезоэлектриков в интеллектуальных устройствах. Глава 7. Магнитострикция Интерес к магнитострикционным материалам появился сразу после открытия эффекта магнитоупругости – изменения формы и размеров тела при намагничивании – в редкоземельных элементах тербии (Tb), самарии (Sm) и диспрозии (Dy). Сначала их недостатком считалась малая величина эффекта. Интерес к ним усилился после открытия компаунда, известного как терфенол и обладающего сильным магнитострикционным эффектом. Этот компаунд обладает огромным потенциалом использования в различных изделиях. В этой главе приведены примеры использования материалов с сильным магнитострикционным эффектом и описаны особенности таких устройств. В частности, обсуждается использование этих материалов в активных интеллектуальных структурах. В заключении описаны тонкие магнитострикционные пленки. Глава 8. Гидравлические интеллектуальные устройства Интеллектуальные структуры реагируют на внешнее воздействие благодаря способности изменять свое движение “по команде” электрического сигнала, не меняя при этом конфигурацию аппаратуры. Аналогично источникам электрического напряжения, величина которого зависит от продолжительности импульса на входе, умный механизм должен вызывать появление сил, скоростей и (что наиболее важно) смещений. Необходимость получения больших ускорений и смещений, сопровождаемых значительным выделением тепла, ограничивает возможности интеллектуальных материалов. Интеллектуальные конструкции могут иметь различный вид. К ним относятся и самонаводящиеся бомбы, и ткацкий станок, производящий ткани с изменяющимся рисунком (без его остановки), и приборы, оперирующие материалами различной формы. Управление интеллектуальной структурой может осуществляться электромагнитными, гидравлическими или пьезоэлектрическими силами. В этой главе обсуждаются разработки в этой области и, в частности, методы, основанные на применении электрореологических и магнитореологических жидкостей. Глава 9. Интеллектуальные медицинские материалы. Имплантация материала в биологическую ткань обычно вызывает реакцию отторжения. Если не проявлять особую осторожность при выборе материала и технологии его производства, имплантант может быть чрезвычайно опасен для организма. Защитные свойства организма ориентированы на выявление и реагирование на “инородные тела”. Хорошо, если инородным телом является бактерия, которая окружается и уничтожается, но плохо, если это искусственный медицинский имплантант. Реакция организма на инородное тело зависит от особенностей материала и места его имплантации. Она может состоять в отторжении, капсулировании, свертывании крови и т.д. Рассмотрены способы избежать такую реакцию организма. Описаны последние достижения в разработке имплантируемых материалов, помогающих выращиванию новых тканей или вживлению имплантированного материала. Такие материалы особенно актуальны при заживлении ожогов и восстановлении нервных окончаний. Глава 10. Интеллектуальные структуры в Природе Окружающий нас биологический мир содержит огромное количество готовых решений самых разных задач. Работа биолога, видящего такое решение, зачастую состоит в выяснении, какой же была задача. Если по имеющемуся ответу удалось установить заданный Природой вопрос и выяснить способы оптимизации ответа на негор, найденные ею решения можно применить и к техническим задачам. Использование в интеллектуальных системах идей, основанных на изучении биологических объектов, требует отхода от традиционных методов проектирования. В этой главе даны примеры, которые показывают применение таких идей, как на уровне материала, так и на уровне структуры. В качестве примеров приведены насекомые и растения, имеющие сенсоры и своеобразные активаторы.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Техносфера - Новые интеллектуальные материалы и конструкции.
Реферат : Нанотехнологии в медицине - BestReferat.ru
Лекция № 18 ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ На ряду...
Реферат : Использование нанотехнологий в создании...
Интеллектуальная собственность в медицине – тема научной...
реферат - Медицинские и компьтерные технологии в медицине.
Искусственный интеллект в медицине
Медицинские аспекты разработки искусственного интеллекта.
Использование искусственного интеллекта в медицине
Умные материалы - презентация, доклад , проект
Информационные системы в медицине, применение медицинских ...
Использование в медицине полимерных материалов - Доклад ...
Мир современных материалов - " Интеллектуальные " материалы
(PDF) Искусственный интеллект в медицине и здравоохранении
Сочинение На Английском Языке Про Гошу Куценко
Контрольное Сочинение Рассуждение Рано Утром Впотьмах
Развития Человека Реферат
Курсовая Работа Сетевое Программное Обеспечение
Адам Оның Қоғамдағы Орны Эссе