Deformación finita del tejido escleral bajo estimulación eléctrica: un método de elementos finitos arbitrario lagrangiano-euleriano
Autores: Mehr, Jafar Arash; Hatami-Marbini, Hamed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Deformación finita del tejido escleral bajo estimulación eléctrica: un método de elementos finitos arbitrario lagrangiano-euleriano
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Esclera
Tejido de soporte
Comportamiento electroactivo
Deformación
Respuesta electromecánica
Modelo quimoelectromecánico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La esclerótica se considera como el tejido principal de carga dentro del ojo. La esclerótica tiene carga negativa; por lo tanto, muestra una respuesta mecánica a la estimulación eléctrica. Recientemente demostramos el comportamiento electroactivo de la esclerótica realizando mediciones experimentales que capturaron la deformación de la punta de las tiras esclerales sometidas a voltaje eléctrico. También analizamos numéricamente la respuesta electromecánica del tejido utilizando un modelo quimio-electro-mecánico. En el estudio actual, ampliamos nuestro trabajo anterior caracterizando experimentalmente el perfil de deformación de las tiras esclerales a lo largo de su longitud bajo estimulación eléctrica. Además, mejoramos nuestro modelo matemático anterior de manera que pudiera capturar numéricamente la gran deformación de las muestras. Para este propósito, consideramos la variabilidad transitoria de la densidad de carga fija y el acoplamiento entre los fenómenos mecánicos y quimio-eléctricos. Estas mejoras aumentaron la precisión del modelo computacional, resultando en una mejor representación numérica de los ángulos de flexión medidos experimentalmente.
Descripción
La esclerótica se considera como el tejido principal de carga dentro del ojo. La esclerótica tiene carga negativa; por lo tanto, muestra una respuesta mecánica a la estimulación eléctrica. Recientemente demostramos el comportamiento electroactivo de la esclerótica realizando mediciones experimentales que capturaron la deformación de la punta de las tiras esclerales sometidas a voltaje eléctrico. También analizamos numéricamente la respuesta electromecánica del tejido utilizando un modelo quimio-electro-mecánico. En el estudio actual, ampliamos nuestro trabajo anterior caracterizando experimentalmente el perfil de deformación de las tiras esclerales a lo largo de su longitud bajo estimulación eléctrica. Además, mejoramos nuestro modelo matemático anterior de manera que pudiera capturar numéricamente la gran deformación de las muestras. Para este propósito, consideramos la variabilidad transitoria de la densidad de carga fija y el acoplamiento entre los fenómenos mecánicos y quimio-eléctricos. Estas mejoras aumentaron la precisión del modelo computacional, resultando en una mejor representación numérica de los ángulos de flexión medidos experimentalmente.