双模态屈曲控制人类手指脱位
生物物理
2024-01-22 v1
摘要
自然系统中的平衡分岔有时可以解释为一种防止破坏的应力屏蔽途径。尽管压缩屈曲早已为人所知，但其不太直观的拉伸对应物直到最近才被发现，且从未在活体结构或生物体中被识别。通过对弹性失稳前所未有的统一范式的分析，从理论和实验上证明了人类手指关节中两种曲率的共存是自然界最优设计的结果，该设计利用压缩和拉伸屈曲在创伤情况下诱发脱位，从而实现了一种在极端载荷下保护组织并防止更严重损伤的独特机制。我们的发现可能为构思复杂的架构化与仿生材料，以及用于生物工程和医疗保健应用的下一代人工关节假体和机械臂铺平道路。
引用
@article{arxiv.2401.10585,
title = {Bimodal buckling governs human fingers luxation},
author = {Massimiliano Fraldi and Stefania Palumbo and Arsenio Cutolo and Angelo Rosario Carotenuto and Davide Bigoni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.10585},
year = {2024}
}