近年來隨著醫(yī)療科技的進(jìn)步,介入導(dǎo)管以微型化、精確化、可控等優(yōu)點成為醫(yī)療界的研究熱點。IPMC驅(qū)動的主動式介入導(dǎo)管具有尺寸小、低電壓下彎曲變形大的特點,且屬于柔性材料,對人體傷害較小,恰好滿足介入導(dǎo)管在體積和手術(shù)風(fēng)險方面的要求。然而,現(xiàn)有的IPMC輸出力較小,長時間的工作過程中電極表面有裂紋產(chǎn)生,且運動控制單一,不能滿足醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)ζ漭敵隽瓦\動靈活性的需求,從而限制了其在介入導(dǎo)管方面的應(yīng)用。本文針對IPMC的以上問題,通過改變驅(qū)動離子實現(xiàn)對IPMC電極裂紋的修復(fù),從而提高IPMC的驅(qū)動性能;通過制備三維管狀和四棱柱狀的IPMC提高其彎曲自由度,探索IPMC在介入導(dǎo)管方面的應(yīng)用。具體工作如下:（1）通過采用銅離子作為驅(qū)動離子,對IPMC輸出性能進(jìn)行了優(yōu)化,提出一種IPMC電極裂紋動態(tài)修復(fù)的方法。主要研究了銅離子對IPMC的電極表面形貌和電極電阻的影響;并借助位移傳感器和力傳感器,將鋰離子型IPMC與銅離子型IPMC的輸出力和輸出位移進(jìn)行了比較,探究銅離子對IPMC驅(qū)動性能的影響。（2）研究了柱狀I(lǐng)PMC制備方法。主要內(nèi)容有基底膜澆鑄,基底膜的粗化、表面電極的制備和表面電極的分割;通過掃描電... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 IPMC材料簡介
        1.2.1 IPMC特性
        1.2.2 IPMC性能優(yōu)化
        1.2.3 IPMC應(yīng)用研究
    1.3 介入導(dǎo)管簡介
        1.3.1 磁力驅(qū)動
        1.3.2 繩索驅(qū)動
        1.3.3 形狀記憶合金(SMA)驅(qū)動
        1.3.4 電活性(EAP)材料驅(qū)動
    1.4 課題來源及本課題的工作
        1.4.1 課題來源
        1.4.2 研究目的及意義
        1.4.3 本課題主要工作
第二章 銅離子型IPMC的制備與表征
    2.1 銅離子型IPMC的驅(qū)動機(jī)理
    2.2 銅離子對IPMC性能的影響
    2.3 銅離子型IPMC的制備
        2.3.1 實驗藥品
        2.3.2 制備過程
    2.4 性能測試
        2.4.1 測試裝置簡介
        2.4.2 測試結(jié)果與分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 柱狀I(lǐng)PMC的制備
    3.1 柱狀I(lǐng)PMC制備原理
    3.2 實驗材料和設(shè)備
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
    3.3 柱狀I(lǐng)PMC的制備
        3.3.1 基底膜的制備
        3.3.2 基底膜的粗化
        3.3.3 電極層的制備
        3.3.4 電極層的分隔
        3.3.5 離子交換過程
    3.4 結(jié)果分析
        3.4.1 基底膜粗化結(jié)果
        3.4.2 電極性能的分析
        3.4.3 電極分隔結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 柱狀I(lǐng)PMC性能分析及應(yīng)用
    4.1 柱狀I(lǐng)PMC驅(qū)動機(jī)理
    4.2 柱狀I(lǐng)PMC性能測試
        4.2.1 電極電阻的測試
        4.2.2 驅(qū)動性能測試
    4.3 IPMC驅(qū)動的主動介入導(dǎo)管
        4.3.1 主動介入導(dǎo)管整體結(jié)構(gòu)
        4.3.2 主動介入導(dǎo)管性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文主要工作和總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]紫外激光在半導(dǎo)體芯片切割中優(yōu)勢的研究[J]. 王磊.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2010(04)
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[7]從心導(dǎo)管介入技術(shù)的發(fā)展看現(xiàn)代技術(shù)革命[J]. 毛威,陳君柱,施衛(wèi)星.  醫(yī)學(xué)與社會. 2002(04)
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博士論文
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碩士論文
[1]離子聚合物金屬復(fù)合材料驅(qū)動性能優(yōu)化研究[D]. 楊旭.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]介入導(dǎo)管的設(shè)計與主從控制[D]. 馮安洋.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]基于SMA與繩索混合驅(qū)動介入主動導(dǎo)管研究[D]. 張健.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]導(dǎo)管導(dǎo)絲介入手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的研究[D]. 李雪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]基于IPMC驅(qū)動的仿生眼球設(shè)計及制造[D]. 李玉秀.南京航空航天大學(xué) 2011
[6]繩驅(qū)動介入式主動導(dǎo)管的設(shè)計與研究[D]. 桑賢臣.南京航空航天大學(xué) 2011
[7]介入手術(shù)中的機(jī)器人輔助導(dǎo)絲擂入系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 陳大國.上海交通大學(xué) 2011
[8]微創(chuàng)介入導(dǎo)管遠(yuǎn)端主動導(dǎo)向技術(shù)研究[D]. 李黃享.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[9]介入式手術(shù)導(dǎo)管導(dǎo)向裝置研究[D]. 劉浩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3659074