摘要：水凝胶在生物医学、脑机接口、传感器、制动器等高科技领域具有广泛的应用前景。然而,水凝胶在面对不同应用环境时仍存在力学性能上的挑战,包括易发生拉伸断裂、塑性变形以及疲劳破坏等问题,这严重限制了其应用范围。为了增强水凝胶的力学性能以适应不同的工作条件,本研究对当前不同组分水凝胶所具备的力学性能以及多种力学强化水凝胶的典型应用进行了综述。首先,对水凝胶的成分构成进行了介绍,包括天然聚合物水凝胶和合成聚合物水凝胶等。进而,通过系统总结不同水凝胶的力学特性和强化方式,深入剖析了抗拉强度、黏接强度和疲劳阈值等力学性能的优化途径。最后,指明了具有优秀力学性能水凝胶相应的应用场景,并对未来的发展方向进行了展望。本综述提供了水凝胶力学性能提升的多元化视角和解决方案,为设计特定需求的新型水凝胶材料提供了科学指导。

摘要：温度是影响石英振梁加速度计精度和稳定性的主要因素之一,工作环境温度的变化会引起加速度计精度和稳定性降低。为了提升加速度计在变温环境下的精度保持能量,可通过温度补偿技术降低由温度引起的加速度计漂移。为了实现MEMS石英振梁加速度计的实时精度补偿,需同步采集加速度计的频率和温度数据。针对MEMS石英振梁加速度计数据采集和精度补偿系统需求,基于FPGA的并行时序处理优势和嵌入式SOPC系统强大运算和数据处理能力,开发了测频测温IP核,实现了加速度计频率数据的采集和温度补偿。通过系统内部嵌入的温度补偿算法模型,完成加速度计实时在线温度补偿。并通过实验验证了温度补偿系统的数据采集功能和精度,结果表明,所研发的数据采集与精度补偿系统能够实现频率和温度数据的采集,测频精度优于10^(-6),系统中嵌入的温度补偿算法模型可实现加速度计精度的实时在线补偿。