Sinh cơ học – Phần 2

Cơ học nhiên liệu sinh học

Hồng cầu
Cơ học chất lỏng sinh học, hoặc cơ học chất lỏng, là nghiên cứu về cả dòng khí và chất lỏng trong hoặc xung quanh sinh vật. Một vấn đề về chất lỏng sinh học thường được nghiên cứu là dòng máu trong hệ tim mạch của con người. Trong các tình huống toán học nhất định, dòng máu có thể được mô phỏng theo phương trình Navier-Stokes. Toàn bộ máu trong cơ thể được coi là một chất lỏng không nén Newton. Tuy nhiên, giả thiết này không thành công khi xem xét chuyển tiếp dòng chảy trong các động mạch mạc. Ở quy mô vi mô, ảnh hưởng của các tế bào hồng cầu cá nhân trở nên quan trọng, và toàn bộ máu không còn có thể được mô hình hoá như một chuỗi liên tục. Khi đường kính của mạch máu chỉ là hơi lớn hơn đường kính của các tế bào máu đỏ tác dụng Fahraeus-Lindquist Xảy ra và có một giảm căng thẳng tường chịu cắt. Tuy nhiên, khi đường kính của mạch máu giảm hơn nữa, các tế bào hồng cầu phải bóp qua mạch và thường chỉ có thể truyền qua một lần. Trong trường hợp này, hiệu ứng Fahraeus-Lindquist nghịch đảo xảy ra và áp lực cắt tường gia tăng.

Một ví dụ về vấn đề về chất lỏng sinh học là vấn đề hô hấp của con người. Gần đây, các hệ thống hô hấp trong côn trùng đã được nghiên cứu về sự kích thích sinh học để cải thiện các thiết bị siêu vi.

Sinh học 
Các khía cạnh chính của cơ học và cơ chế liên lạc có liên quan đến ma sát, mòn và bôi trơn. Khi hai bề mặt tiếp xúc trong quá trình chuyển động, tức là chà sát nhau, ma sát, mài mòn và bôi trơn rất quan trọng để phân tích để xác định hiệu suất của vật liệu. Biotribology là một nghiên cứu về ma sát, mòn và bôi trơn các hệ thống sinh học đặc biệt là các khớp người như hông và đầu gối . Ví dụ, các thành phần xương đùi và tibial của đầu gối đầu gối thường xuyên chà sát nhau trong hoạt động hàng ngày như đi bộ hoặc leo cầu thang. Nếu cần phải phân tích hiệu suất của thành phần xương chày, các nguyên lý sinh học học được sử dụng để xác định hiệu suất mài mòn của các tác động cấy ghép và bôi trơn của dịch khớp. Ngoài ra, lý thuyết cơ học tiếp xúc cũng rất quan trọng đối với việc phân tích mòn. Các khía cạnh khác của khoa sinh học học có thể bao gồm tổn thương dưới bề mặt do hai bề mặt tiếp xúc trong quá trình chuyển động, tức là cọ xát vào nhau, chẳng hạn như trong việc đánh giá sụn do thiết kế mô .

Cơ học sinh học so sánh 

Chinstrap chim cánh cụt leaping trên nước
Biomechanics so sánh là việc áp dụng cơ sinh học vào sinh vật không phải là con người, dù được sử dụng để có được cái nhìn sâu hơn về con người (như trong nhân học vật lý) hay vào các chức năng, sinh thái và sự thích nghi của chính các sinh vật. Các khu vực nghiên cứu thông thường là động vật và thức ăn chăn nuôi, chúng có mối liên hệ chặt chẽ với sức khoẻ của cơ thể và đòi hỏi những yêu cầu cơ học cao. Chuyển động động vật, có nhiều biểu hiện, bao gồm chạy, nhảy và bay. Vận động đòi hỏi năng lượng để vượt qua ma sát, kéo, quán tính, và lực hấp dẫn, mặc dù yếu tố này chiếm ưu thế thay đổi với môi trường.

Các cơ chế sinh học so sánh chồng chéo mạnh mẽ với nhiều lĩnh vực khác, bao gồm sinh thái học, sinh học thần kinh, sinh học phát triển, đạo đức học, và cổ sinh học, đến mức các bài báo được công bố phổ biến trong các tạp chí của các lĩnh vực khác. Cơ chế sinh học so sánh thường được áp dụng trong y học (liên quan đến các sinh vật mô hình thông thường như chuột và chuột) cũng như trong các phương pháp sinh học, nó trông giống bản chất cho các giải pháp cho các vấn đề kỹ thuật.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Scroll to Top