Kizmazoglu, Ceren;Aydin, Hasan Emre;Kaya, Ismail;Atar, Murat;Husemoglu, Bugra;Kalemci, Orhan;Sozer, Gulden;Havitcioglu, Hasan
Journal of Korean Neurosurgical Society
/
v.62
no.6
/
pp.635-642
/
2019
Objective : The aim of this study was to investigate the biomechanical differences between human dura mater and dura mater substitutes to optimize biomimetic materials. Methods : Four groups were investigated. Group I used cranial dura mater (n=10), group II used $Gore-Tex^{(R)}$ Expanded Cardiovascular Patch (W.L. Gore & Associates Inc., Flagstaff, AZ, USA) (n=6), group III used $Durepair^{(R)}$ (Medtronic Inc., Goleta, CA, USA) (n=6), and group IV used $Tutopatch^{(R)}$ (Tutogen Medical GmbH, Neunkirchen am Brand, Germany) (n=6). We used an axial compression machine to measure maximum tensile strength. Results : The mean tensile strengths were $7.01{\pm}0.77MPa$ for group I, $22.03{\pm}0.60MPa$ for group II, $19.59{\pm}0.65MPa$ for group III, and $3.51{\pm}0.63MPa$ for group IV. The materials in groups II and III were stronger than those in group I. However, the materials in group IV were weaker than those in group I. Conclusion : An important dura mater graft property is biomechanical similarity to cranial human dura mater. This biomechanical study contributed to the future development of artificial dura mater substitutes with biomechanical properties similar to those of human dura mater.
The demand for energy is steadily rising because of rapid population growth and improvements in living standards. Consequently, extensive research is being conducted worldwide to enhance the energy supply. Transpiration power generation technology utilizes the vast availability of water, which encompasses more than 70% of the Earth's surface, offering the unique advantage of minimal temporal and spatial constraints over other forms of power generation. Various principles are involved in water-based energy harvesting. In this study, we focused on explaining the generation of energy through the streaming potential within the generator component. The generator was fabricated using sugar cubes, PDMS, carbon black, CTAB, and DI water. In addition, a straightforward and rapid manufacturing method for the generator was proposed. The PDMS generator developed in this study exhibits high performance with a voltage of 29.6 mV and a current of 8.29 µA and can generate power for over 40h. This study contributes to the future development of generators that can achieve high performance and long-term power generation.
Cheong, Kyu Min;Kim, Hye Been;Seo, Yu Ri;Lim, Ki Taek
Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
/
2017.04a
/
pp.108-108
/
2017
In this study, biocomposite filaments with agricultural by-products can be used in extrusion-based 3D (Three-dimensional) printing. Extrusion-based 3D printing stands as a promising technique owing to its versatility. We hypothesized that bio-filament composite consisted of something derived from agricultural by-products could be used as 3D printing materials that could overcome the drawbacks of PCL (poly-caprolactone). Bio-filament mixed with PCL and agricultural by-products was defined as r-PCL in this study. In order to find it out the optimal mixing ratio of filaments, we had investigated PCL, r-PCL 10%, r-PCL 20%, r-PCL 50% separately. The morphological and chemical characteristics of the filaments were analyzed by FE-SEM (Field emission scanning electron microscope) and EDX (Energy-dispersive X-Ray spectroscopy), and the mechanical properties were evaluated by stress-strain curve, water contact angle, and cytotoxicity analysis. Results of this study have been shown as a promising way to produce eco-friendly bio-filaments composite for FDM (Fused deposition modeling) method based 3D printing technology. Thus, we could establish biomimetic scaffolds based on bio-printer filaments mixed with agricultural by-product.
Moghadam, Amir Ali Amiri;Kouzani, Abbas;Zamani, Reza;Magniez, Kevin;Kaynak, Akif
Smart Structures and Systems
/
v.15
no.6
/
pp.1601-1623
/
2015
Electroactive polymers have attracted considerable attention in recent years due to their sensing and actuating properties which make them a material of choice for a wide range of applications including sensors, biomimetic robots, and biomedical micro devices. This paper presents an effective modeling strategy for nonlinear large deformation (small strains and moderate rotations) dynamic analysis of polymer actuators. Considering that the complicated electro-chemo-mechanical dynamics of these actuators is a drawback for their application in functional devices, establishing a mathematical model which can effectively predict the actuator's dynamic behavior can be of paramount importance. To effectively predict the actuator's dynamic behavior, a comprehensive mathematical model is proposed correlating the input voltage and the output bending displacement of polymer actuators. The proposed model, which is based on the rigid finite element (RFE) method, consists of two parts, namely electrical and mechanical models. The former is comprised of a ladder network of discrete resistive-capacitive components similar to the network used to model transmission lines, while the latter describes the actuator as a system of rigid links connected by spring-damping elements (sdes). Both electrical and mechanical components are validated through experimental results.
Soft morphing robotics making use of smart material and based on biomimetic principles are capable of continuous locomotion in harmony with its environment. Since these robots do not use traditional mechanical components, they can be built to be light weight and capable of a diverse range of locomotion. This paper illustrates a flexible smart phone robot made of smart soft composite (SSC) with inchworm-like locomotion capable of two-way linear motion. Since rigid components are embedded within the robot, bending actuators with embedded rigid segments were investigated in order to obtain the maximum bending curvature. To verify the results, a simple mechanical model of this actuator was built and compared with experimental data. After that, the flexible robot was implemented as part of a smart phone robot where the rigid components of the phone were embedded within the matrix. Then, experiments were conducted to test the smart phone robot actuation force under different deflections to verify its load carrying capability. After that, the communication between the smart phone and robot controller was implemented and a corresponding phone application was developed. The locomotion of the smart phone robot actuated through an independent controller was also tested.
In nature, marine mussels (Mytilus edulis) suffer less fouling colonization on the newly formed sides of their shells. Using settlement assays with algal spores of Porphyra suborbiculata, we determined that spore attachment and germination on the periostracum decreased to 36.8 and 3.3 %, respectively. Additionally, the spore settlement was considerably diminished by periostracum dichloromethane extracts containing 19 % oleamide, a major antifouling compound. A scanning electron micrograph of the surface revealed a regular ripple structure with approximately $1.4{\mu}m$ between ripples. Based on these results, mussel periostraca or their associated biomimetic materials may become environmentally friendly, antifouling agents for preventing the settlement of soft foulants.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.27
no.9
/
pp.52-57
/
2010
The analysis of a crack in a bone-like material is performed numerically. The bone-like material is hierarchically structured and each hierarchy is structured by mineral platelets and protein matrix through staggered arrangement. Mechanical behavior of the composite can be analyzed using tension shear chain model. The Dugdale model is adopted to evaluate the fracture energy of Bone-like material. The fracture energy dissipation is assumed to concentrate within a strip near the crack tip along the prospective crack path. Fracture criterion of the bone-like material is estimated by using J integral. Effects of hierarchical level, ratio of elastic modulus of mineral to protein, aspect ratio of mineral platelet and volume fraction on J integral are investigated. It is found that the J integral decreases as elastic modulus ratio and hierarchy level increase. It is also shown that the J integral increases as the volume fraction and aspect ratio decrease.
Coburn, Jeannine;Gibson, Matt;Bandalini, Pierre Alain;Laird, Christopher;Mao, Hai-Quan;Moroni, Lorenzo;Seliktar, Dror;Elisseeff, Jennifer
Smart Structures and Systems
/
v.7
no.3
/
pp.213-222
/
2011
The native extracellular matrix (ECM) consists of an integrated fibrous protein network and proteoglycan-based ground (hydrogel) substance. We designed a novel electrospinning technique to engineer a three dimensional fiber-hydrogel composite that mimics the native ECM structure, is injectable, and has practical macroscale dimensions for clinically relevant tissue defects. In a model system of articular cartilage tissue engineering, the fiber-hydrogel composites enhanced the biological response of adult stem cells, with dynamic mechanical stimulation resulting in near native levels of extracellular matrix. This technology platform was expanded through structural and biochemical modification of the fibers including hydrophilic fibers containing chondroitin sulfate, a significant component of endogenous tissues, and hydrophobic fibers containing ECM microparticles.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
/
v.27
no.5
/
pp.540-546
/
2016
Besides high-efficient photovoltaics based on silicon, polymers, dye-sensitization and hybrid perovskite materials, biomimetic solar cells inspired by a leaf in nature has also been actively studied. As one example, a hydrogel based photovoltaics (HGPV) is a low-cost, environmentally friendly device and requires easy fabrication process. In this paper, the effect of hydroquinone additive on the performance of the HGPV is discussed. The photocurrent increases ~14 times upon the addition of hydroquinone into the agarose hydrogel medium. The photocurrent increase is maximum at the optimum dye concentration, while the photovoltage is barely affected by the dye concentration. The effect of the agarose content in the hydrogel and the types of dyes on the photocurrent is also investigated. Finally, it is shown that the photovoltaic performance of HGPV with hydroquinone can be drastically improved when $TiO_2$ film is deposited on the anode electrode.
Kim, Jin-Woo;Kim, Sung-Won;Kim, Gyoo-Cheon;Kim, Yong-Deok;Kim, Cheol-Hun;Kim, Bok-Joo;Kim, Uk-Kyu
Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
/
v.33
no.4
/
pp.301-307
/
2011
Purpose: If the tooth structure is damaged, then it is impossible to regenerate the tooth. The materials used to restore the tooth structure are not related to the composition of the tooth. The materials used to restore the structure can't replace the natural tooth because they just fill the defective structure. Calcium phosphate cement remineralizes the dentin and almost replaces the natural tooth, but there are some disadvantages. We conducted basic tests with Biomimetic CPC (Bio-CPC) to make sure of the possibility of the biomaterial to remineralize the defective tooth structure. Methods: In this study, the bioactivity and biocompatibility of Bio-CPC were evaluated for its potential value as the bio-material for regeneration of damaged tooth structure by conducting a cell toxicity assay (WST-1 assay), a cytokinesis-block micronucleus assay, a chromosomal aberration test, total RNA extraction and RT-PCR on MDPC-23 mouse odontoblast-like cells. Results: The in vitro cytotoxicity test showed that the Bio-CPC was fairly cytocompatible for the MDPC-23 mouse odontoblast-like cells. Conclusion: Bio-CPC has a possibility to be a new biomaterial and further study of Bio-CPC is needed.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.