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abstracto

Caracterización mecánica in vivo de la piel facial humana que combina imágenes de superficies curvas y técnicas de indentación

Shibin Wang, Huixin Wei, Linan Li, Wenjian Chen, Anan Dai, Zhiyong Wang y Chuanwei Li

Estudio in vivo de las propiedades mecánicas de la piel facial compuesta principalmente por epidermis, dermis e hipodermis, especialmente el desarrollo de dispositivos experimentales y la optimización de métodos experimentales Es muy importante. En este estudio, se desarrolla un conjunto de equipos de medición de propiedades mecánicas de la piel facial y los tejidos blandos, que está compuesto por un dispositivo de indentación y fricción y se combina adecuadamente con tres cámaras CCD. Se utiliza un penetrador transparente conectado por CCD para observar el área de contacto y la topografía del área de prueba. Los otros dos adquieren la imagen alrededor del área de prueba durante el experimento y luego obtienen el campo de deformación utilizando la tecnología de correlación de imágenes digitales. Este dispositivo no solo puede obtener la curva de fuerza-desplazamiento, sino también observar la morfología del área de prueba y la deformación del área de prueba circundante. Se pueden obtener las propiedades mecánicas del tejido blando facial con mayor precisión. En comparación con las fórmulas de la teoría clásica de Hertz, la fuerza de contacto calculada por la nueva fórmula concuerda mejor con los resultados experimentales.

Realizamos las pruebas de indentación in vivo en la piel del rostro humano para evaluar el módulo de Young. Una mejor comprensión del comportamiento adhesivo de la piel del rostro humano es importante para aplicaciones dermatológicas o cosméticas. Los radios de contacto reales de la piel facial humana en diferentes condiciones se obtuvieron mediante experimentos de indentación en los seis voluntarios y se estudió su comportamiento adhesivo. Excepto las fuerzas de adhesión en diferentes condiciones, también comparamos la energía de adhesión teórica y el radio desprendido teórico con los resultados experimentales. Teniendo en cuenta que el modelo hiperelástico suele ser más adecuado para la investigación de la piel, revisamos la teoría clásica de la adhesión elástica (teoría JKR) basada en el modelo Neo-hookeano y los radios de contacto obtenidos por el modelo modificado de la teoría de la adhesión hiperelástica muestran una mejor concordancia con los valores experimentales.