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  潘宁:《纺织品-人体相互作用:力学,化学及生物医学》
2014-10-15
  
  潘宁

  潘宁 男 美国加州大学戴维斯分校教授。研究领域:纤维集合体的物理和机械性能、纤维增强复合材料结构力学、纤维集合体的传递性能、生物力学、纳米结构材料。

  学历:西北纺织工学院学士学位,纺织工程;东华大学硕,博士学位,纺织工程,纤维材料工程;麻省理工学院博士后,纤维和高分子科学。

  荣誉博士:捷克Polytechnic

  University of Liberec, 2010。

  获奖:2005 美国 NASA Tech Brief Nano 50 奖。

  国际学术会议:曾在各种国际学术会议上宣读论文,包括在庆祝纤维科学100周年(1997)国际会议作主题报告,以及在Gordon会议纤维学科(1995)应邀发言。

  2009

  受邀并参加北京60周年国庆观礼。

  演讲题目:纺织品-人体相互作用:力学,化学及生物医学

  摘要:纺织品与人体有着最亲密的交互作用,理解这种交互作用的原理和机制对于开发新型的纺织材料去满足人类需求有着至关重要的作用。本报告总结了我们从生物医学角度对于人体与纺织品交互作用的研究。

  第一个问题与人体在带有地毯的地面上的站姿稳定度有关,如当人站在地毯上时的稳定性检测与评价。不舒适的地毯会加重人体的晃动、下肢的疲劳、静脉血液流动的阻碍,增加人体摔倒的概率。我们的研究调查地毯的性能的影响,通过力学、生物力学和生理学的方法去分析在使用不同地毯时人们站立的舒适性、疲惫性和站姿稳定度,以及其他一些重要的影响因素。

  皮肤和服装组成了一个动态的使人体舒适和安全的交互系统。我们采用了一个三维的有限元模型用来模拟在手臂转动时皮肤和袖子之间的摩擦和碰撞。为便于过程的模拟,我们使用了正交化的剪切应力来反映界面摩擦。根据织物的性能、织物和皮肤的间隙大小、手臂旋转的速度来考察其对界面交互作用的影响。这项研究第一次定量地证实了不恰当的布料选择和服装设计会引起人体的不适。

  皮肤与织物之间的化学品扩散包括对皮肤的化学渗透和透过皮肤的化学释放。在这项工作中我们首先应用了有限元接触算法分析和解释此过程中化学品扩散和吸附中界面上的阻碍。下一步,用放射性的17-β雌二醇来追踪雌二醇在经皮肤扩散时抵达的三个分层(角质层、表皮层和真皮层)的吸收过程。在得到的数据的基础上,运用数学模型得到通过皮肤层的穿透参数(扩散率,渗透率,持续时间和分配系数)和穿透结果。我们进行了一个活体内的实验并取得与预测相一致的结果。

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