超材料与人工智能 材料科学与人工智能

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各位老铁们好,相信很多人对超材料与人工智能都不是特别的了解,因此呢,今天就来为大家分享下关于超材料与人工智能以及材料科学与人工智能的问题知识,还望可以帮助大家,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!

本文目录

  1. 直接材料、间接材料、直接人工、间接人工什么意思啊
  2. 人工膝关节置换用的材料有哪些?能用多久?
  3. 工业互联网和人工智能有什么关系?
  4. 材料除了天然材料,人造材料还有哪些什么材料

直接材料、间接材料、直接人工、间接人工什么意思啊

直接材料就是经过加工后构成商品实体的各种原材料.间接材料就是在生产加工过程中,有助于商品形成或便于生产的进行,但不构成商品实体的各种材料.比如:燃料,修理用备件等.直接人工是指企业在生产产品过程中,直接从事产品生产的工人工资和福利费。

直接人工和间接人工的划分依据是生产工人是否与所生产的产品直接相关。直接人工系直接从事于生产或供应劳务、业务工作者之劳力报酬,可直接计入各该制造成本或劳务、业务成本之内者。间接人工系非直接从事于生产或供应劳务、业务工作者之劳务报酬,不能直接计入各该生产成本或劳务、业务成本,应作为制造费用者。企业在存货加工过程中发生的直接人工和制造费用,如果能够直接计入有关的成本核算对象,则应直接计入;否则,应按照一定方法分配计入有关成本核算对象。分配方法一经确定,不得随意变更。存货加工成本在在产品和完工产品之间的分配,应通过成本核算方法进行计算确定.

人工膝关节置换用的材料有哪些?能用多久?

关节置换手术被医学界认为是21世纪具有划时代意义的手术,膝关节置换手术对于膝关节终末期病变的患者来说,通过植入人工关节假体,替代患者病变的骨头,能够有效的缓解疼痛、恢复运动量,改善生活质量。

那么,膝关节植入假体的寿命到底有多久?这也是很多朋友们想要知道的一个问题。毫无例外的,每次手术前都需要花半个小时解释这个问题......实在心力交瘁!在这篇文章里,黑锅将为大家入门科普一下大家的这个疑问(主要针对膝关节置换的假体),希望能有更多人看到这篇问答。

在20世纪60年代和70年代,大多数人认为全膝关节置换术可以持续的时间,仅仅只有10年左右。

这也是当年的教科书上都会限定:膝关节置换手术仅限于老年患者(>65岁)。随着时间的推移,很明显,绝大多数的膝关节植入物将持续大约20年甚至更长时间。

在过去的20年里,手术技术、使用的材料、植入物设计和固定的改进和不断升级,使得膝关节植入物的耐用性大大超过了20年。

而现在仍有许多还活着的患者,他们的膝关节假体早在30-40年前就已经植入了!然而,与任何医学问题一样,膝关节植入物的寿命因患者的身体状况、活动、体重、外科医生放置植入物的技巧等不同而有所不同。

人工关节材料

首先,为了方便本文的阅读,黑锅有必要在这里讲一下人工关节材料方面的科普。

替换膝关节由植入胫骨的扁平金属板和柄(下图①)、聚乙烯负重界面(下图②)和股骨末端的金属假体(下图③)组成。使用金属和聚乙烯制成的组件可以使关节表面之间达到最佳的接合(或称为关节灵活性),具有很小的摩擦。因为膝关节植入物的摩擦界面比较平坦,所以磨损问题比髋关节植入物要小,因为髋关节植入物的轴承比较深。

可用于膝关节植入物的材料有:

1、不锈钢

由于对人体长期耐腐蚀能力的限制,不锈钢在膝关节置换术植入物中并不常用。它更适合作为临时的植入物固定,如骨折板和螺钉。换句话说就是它没那么耐用,不能用尽往后余生!

不要想着把自己家的不锈钢黑锅放进去,一个是工艺不行,另外一个,没有必要的消毒......乖,别闹!

2、钴铬合金

钴铬合金是一种硬、韧、耐腐蚀、生物相容性好的金属。

钴铬合金和钛一样,是膝关节植入物中应用最广泛的金属之一。至于哪种材料更好、更合适,目前还没有共识。

虽然,使用钴铬合金后出现的有关过敏反应患者的百分比非常低,但令人关注的一个方面就是,由于关节运动后假体磨损,可能释放到体内的微小颗粒(金属离子),而这些颗粒有时会在人体中引起反应,尤其是那些对镍等特殊金属过敏的病人。发生的概率虽然小,但是黑锅就遇到过2例病人手术后对自己放入的假体过敏的!

3、钛及钛合金

纯钛通常用于不需要高强度的植入物。例如,纯钛有时被用来制造金属纤维,这一层金属纤维连接到植入物表面,使骨生长到植入物中,或使骨科常用的骨水泥更好地连接到植入物上,以便实现坚强的固定。

钛合金具有生物相容性。除了钛之外,它们通常还含有大量的钒和铝。膝关节植入物中使用最多的钛合金是Ti6Al4V(原谅我化学学得不好)。钛和钛合金具有很强的耐腐蚀性,使它们成为惰性生物材料。惰性是个好东西,太活跃的金属容易跟身体起反应。

与其他用于膝关节植入物的金属相比,钛及其合金具有更低的密度。此外,钛和钛合金的弹性比其他用于膝关节植入物的金属要低。正因为如此,钛植入物的作用更像人类的天然关节,因此,大大降低了骨吸收和萎缩等并发症。

4、钽金属

钽是一种纯金属,具有良好的生物物理性能,即柔韧性、耐腐蚀性和生物相容性。近年来,钽被制成了一种新的多孔材料——骨小梁金属。它含有孔隙,其孔隙大小使钽这种材料非常有利于骨骼生长。此外,小梁金属具有弹性,有助于骨重建。

看这一个个利于骨长入的孔隙,是不是密集恐惧症要发作了?

5、锆合金

首先我也不知道这个字怎么读!

锆合金是一种新型的陶瓷膝关节植入材料,锆合金与全塑料胫骨组件相结合,取代了用于其他膝关节置换的金属托盘和塑料嵌件。有研究表明,这种新膝关节假体可以使用20-25年,远远超过钴铬合金和聚乙烯(中间那块白白的东西)植入物有效的15-20年。新的组合可以润滑,这导致与聚乙烯连接更平滑、更简易。

这种材料的另一个重要特点是它具有生物相容性,这意味着对镍过敏的人不能用钴铬合金做膝关节植入物(因为镍是钴铬合金的一种成分)。锆合金植入却能消除镍过敏患者的风险,因为这种新材料不含镍。

氧化锆是一种新型的膝关节植入材料。它基本上是一种转化金属合金,具有陶瓷表面。它含有氧化锆和铌合金,将材料表面氧化成氧化锆陶瓷。这种金属的优点是仅仅改变了表面,所以植入物的其余部分仍然是高强度的金属。尽管它的硬度是钴铬合金的两倍,但它的摩擦力确只有钴铬合金的一半,因此性能更高,使用寿命更长。

她有一个霸气的名字------黑金!

金子呀,不用想都很贵了!

6、聚乙烯

说白了就是本文下图中的那个白白的“塑料”。

膝关节置换术中的胫骨和髌骨组件由聚乙烯制成。虽然髋关节植入物中,标准聚乙烯表面遭受磨损较大,但在膝关节植入物,因为关节表面是平坦的,一般不会导致相同的磨损。

但使用超高交联聚乙烯(UHXLPE)或超高分子量聚乙烯(UHMWPE)甚至可以减少微乎其微的磨损,使膝关节植入物的使用寿命更长。

中间这块东西,目前全世界都在用,别问我为什么不做成金属的!摩擦界面,OK?

膝关节置换手术的年龄限制已经被抛到一边了!

目前对于年轻的,有必要做关节置换的患者,只要有手术适应症,也可以换关节。

但人们仍然担心年轻患者比老年患者更快地磨损植入物。

其实,虽然这是必须面对的一个问题,但这完全可以不必要那么担心!

磨损一直被认为是主要问题,但有统计数据显示,膝关节置换中塑料垫片上的磨损并不像人们曾经认为的那么严重,因为膝关节的轴承性质比髋关节更平坦,因此聚乙烯磨损的情况相对髋关节置换来说已经小很多。

膝关节置换最大的长期问题是松动。为了限制这种情况,最好的建议是患者避免重复的负重,保持健康,并在适当的体重范围内,避免高强度的运动,如跑步、滑雪和篮球等,同时避免跪着,要跪也不要跪太多......

如果人工膝关节植入物确实开始引起疼痛,请与您的骨科医生讨论您是否可能是第二次膝关节置换的候选人.......

总结

随着目前关节假体制作工艺的进步,以及材料学的发展,目前的膝关节置换假体平均使用20年是没问题的。但记住是平均值,那么说肯定有人用的比较久,有些人有的比较短。

这种差异在于患者自身使用的假体材料,术后运动量以及术后是否发生感染、假体松动、过敏及其他反应等,这一部分内容将在黑锅的下一篇文章中叙述,怕写太多了你们睡着了!

更多科普正在路上,欢迎关注!

工业互联网和人工智能有什么关系?

2012年,美国通用电气公司在提出“工业互联网”概念时,是这么说的:“工业互联网,就是把人、数据和机器连接起来。”

也就是说,工业互联网的三要素,是人、数据、机器。

现在我们把这个概念丰富一下,这么说:

工业互联网的本质,就是通过开放的、全球化的通信网络平台,把设备、生产线、员工、工厂、仓库、供应商、产品和客户紧密地连接起来,共享工业生产全流程的各种要素资源,使其数字化、网络化、自动化、智能化,从而实现效率提升和成本降低。

5G和工业互联网之间的关系,主要集中在接入层。

高连接速率、超低网络延时、海量终端接入、高可靠性,都是5G所具备的优点。这些优点,将非常有利于5G替代现有的厂区物联网通信技术,尤其是Wi-Fi、蓝牙等短距离通信技术。

一些以往受限于网络接入而不能实现的场景,在5G的加持下,都变得可行。

例如,高精度机械臂加工。如果采用5G对机械臂进行远程控制,时延将缩短到1ms,可以很好地满足加工精度的要求。

5G机器人

还有5G的超高带宽,在采集4K/8K设备监控影像的时候,也将发挥不可替代的作用。除了接入层之外,5G的切片、边缘计算,都可以在工业互联网领域找到不错的应用场景。

02

工业互联网与云计算、大数据、人工智能

云计算和工业互联网之间,有什么关系呢?

当只有1个工厂和很少的设备时,在厂房里摆上几台服务器,建个局域网,找几个工程师,就可以管理和维护这个小型工业网络了。

这个网络太小,只能称为工业局域网,而不是互联网。

但如果是几十个工厂,几百个车间,几万个生产设备呢?显然,这个时候应该采用云计算技术。

只有上云,才有强大的运算能力、存储能力和网络带宽,能够对这么庞大的系统进行管理。

也只有通过云计算,才能让更多的企业员工及管理者接入,去使用工业互联网。也能够让开发者有更大的空间,去设计更好的应用。

云计算还可以为企业与企业、工厂与供应链、工厂与经销商之间,提供接口,进行指定数据的共享。甚至还能提供工厂与最终消费者用户之间的接口,方便用户对产品进行个性化定制。

再来看看大数据,前面我们一直都在说数据,不过数据和大数据是两回事。

大家都知道,消费物联网的大数据很大,例如购物数据、出行数据等。但是,实际上,工业互联网产生的数据量,远远超过消费物联网。

材料除了天然材料,人造材料还有哪些什么材料

天然材料:棉花,木头。人造材料:玻璃,塑料,陶瓷,人造革,人造纤维。天然材料产自天然,未经人手深度加工的材料,是相对于人工合成材料而言。指自然界原来就有未经加工或基本不加工就可直接使用的材料。如砂、石、木材等。人工材料相对于“天然材料”而言。自然界以化合物形式存在的、不能直接使用的,或者自然界不存在的,需要经过人为加工或合成后才能使用的材料。如钢铁材料是由铁矿石中提炼出来的,玻璃主要是由硅酸盐类矿物加工而来。尼龙、塑料则主要是从石油、煤、天然气中提炼出来的。扩展资料:

1、具有强烈的个性;

2、材料的性能、纯度的偏差大;

3、地域性强,表现在不同地区的出产偏差值大,或者产地仅仅局限在少数地区;

4、材料的形状、性能不一,有形状与数量的限制;

5、一般不适宜作为单一品种大批量产品的材料使用,而多用手工工艺产品。

超材料与人工智能和材料科学与人工智能的问题分享结束啦,以上的文章解决了您的问题吗?欢迎您下次再来哦!

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