Understanding frictional behavior in fascia tissues through tribological modeling and material substitution
Loading...
Date
2024-07-01
Authors
Streďanská, Alexandra
Nečas, David
Vrbka, Martin
Suchánek, Jakub
Matonohová, Jana
Toropitsyn, Evgeniy
Hartl, Martin
Křupka, Ivan
Nešporová, Kristina
0000-0002-0643-9642Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Elsevier
Altmetrics
Abstract
The objective of this study is to develop a reliable tribological model to enable a more thorough investigation of the frictional behavior of fascia tissues connected to non-specific lower back pain. Several models were designed and evaluated based on their coefficient of friction, using a low-frequency, low-load reciprocating motion. The study found that two technical elastomers, layered on PDMS to simulate the fascia and underlying muscle, are suitable substitutes for biological tissue in the model. The influence of tribopair geometry was also examined, and the results showed that greater conformity of contact leads to a lower COF, regardless of the material combination used. Finally, the friction properties of HA of various molecular weights and concentrations were tested.
Cílem této studie je vyvinout spolehlivý tribologický model, který by umožnil důkladnější zkoumání třecího chování fasciálních tkání spojených s nespecifickou bolestí dolní části zad. Bylo navrženo a vyhodnoceno několik modelů na základě jejich koeficientu tření s využitím nízkofrekvenčního vratného pohybu s nízkým zatížením. Studie zjistila, že dva technické elastomery navrstvené na PDMS, které simulují fascii a pod ní ležící sval, jsou vhodnými náhradami biologické tkáně v modelu. Byl také zkoumán vliv geometrie tribopáru a výsledky ukázaly, že větší shodnost kontaktu vede k nižšímu COF bez ohledu na použitou kombinaci materiálů. Nakonec byly testovány třecí vlastnosti HA o různých molekulových hmotnostech a koncentracích.
Cílem této studie je vyvinout spolehlivý tribologický model, který by umožnil důkladnější zkoumání třecího chování fasciálních tkání spojených s nespecifickou bolestí dolní části zad. Bylo navrženo a vyhodnoceno několik modelů na základě jejich koeficientu tření s využitím nízkofrekvenčního vratného pohybu s nízkým zatížením. Studie zjistila, že dva technické elastomery navrstvené na PDMS, které simulují fascii a pod ní ležící sval, jsou vhodnými náhradami biologické tkáně v modelu. Byl také zkoumán vliv geometrie tribopáru a výsledky ukázaly, že větší shodnost kontaktu vede k nižšímu COF bez ohledu na použitou kombinaci materiálů. Nakonec byly testovány třecí vlastnosti HA o různých molekulových hmotnostech a koncentracích.
Description
Citation
Journal of the mechanical behavior of biomedical materials. 2024, vol. 155, issue 7, p. 1-12.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S175161612400198X
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S175161612400198X
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en