老年人和年輕人簡單模型中的腳踝外骨骼可能會妨礙站立平衡
腳踝外骨骼可能會在某些情況下增強老年人的站立平衡,但在其他情況下會降低平衡能力。這需要進一步驗證現有的控制策略。
旗鞭狀鏈對行波主動力的響應
本研究探討了旗鞭狀生物體在行波主動力作用下的動力學行為,通過計算模擬和理論分析,揭示了剛性和外力之間的相互作用如何導致類似旗鞭擺動的週期性形變。
可非侵入性方法確定心瓣組織的彈性特性
本文提出了一種結合影像配準和物理信息神經網絡的非侵入性方法,用於從臨床獲得的4D影像中確定心瓣組織的原位彈性特性。
主動物質中的等體積分裂
我們提出並理論上研究了一個最小粒子模型,描述了一類新型主動物質,其中粒子在受限環境中展現定向、等體積分裂,模擬早期胚胎發育。我們發現,由於細胞分裂而引起的跨代運動具有強烈的集體效應,並在長時間極限下表現出自相似性。通過引入歸一化軌跡重現的方法,我們展示了這種由細胞分裂引起的跨代運動可以映射到一個隨時間指數衰減的長度尺度的非均勻隨機遊走。我們的分析預測能夠提取有效參數,顯示擁擠效應和缺乏阻塞的異常影響。我們的發現為理解等體積分裂過程中的複雜動力學奠定了基礎,為新的生物工程策略和活體物質的新視角開闢了道路。
地面自我矯正的物理原理的最新進展
動物和機器人必須在地面上自我矯正以避免翻覆。生物實驗和機器人建模研究揭示了地面自我矯正的複雜物理原理,包括利用動能克服位能障礙、複雜的三維身體旋轉、推進動作伴隨擾動動作、以及動作的隨機性。
非局部性的遠端氣道收縮對吸入性粒子沉積模式的影響
遠端氣道收縮會改變肺部通風模式,從而影響吸入性粒子在整個肺部的沉積分佈。即使只有遠端氣道收縮,也會導致中央氣道和遠端氣道的沉積顯著降低。當多個收縮區域聚集在一起時,中央氣道的沉積會更加不均勻。
確定大腦-顱骨界面在拉伸和壓縮下的力學特性
本研究提出了一種新的方法來調查大腦-顱骨界面的力學特性。該方法包括對大腦組織和大腦-顱骨複合物進行單軸拉伸和壓縮實驗,並使用有限元法對實驗結果進行全面的計算機模擬。結果表明,大腦-顱骨界面在拉伸和壓縮下的行為存在明顯差異。在拉伸載荷下,界面出現明顯的機械失效,而在壓縮載荷下則未觀察到明顯的機械失效跡象。這些結果表明,在計算生物力學模型中假設大腦組織與顱骨之間存在剛性連接或無摩擦滑動接觸可能無法準確描述大腦-顱骨界面的力學行為。
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