關鍵詞：生物傳熱 熱敷 液態金屬 關節炎 仿真分析 

摘要：目的利用液態金屬和導熱硅橡膠制備柔性電熱膜進行相關實驗,探究其對人體肘關節皮膚加熱效果。利用計算機仿真方法對簡化模型進行數值模擬,分析其加熱過程中溫度場,為基于液態金屬導線的熱敷臨床應用提供實驗依據。方法采用3D打印和模板方法制備含硅橡膠管的柔性彈性膜,并通過管內灌注鎵銦錫合金形成液態電阻加熱絲,將制備的液態金屬柔性膜貼敷肘關節,實驗研究不同加熱功率下熱敷性能,最后利用數值模擬方法分析液態金屬熱敷過程中機體溫度變化規律。結果液態金屬柔性膜具有顯著的加熱效果,在加熱功率2.4W并持續900s后,肘關節表皮溫度達到37.6℃;而當加熱功率5.4W并持續700s后,表皮溫度高達42.8℃。結論本文提出的可拉伸柔性液態金屬電熱膜可對各種彎曲狀態下肘部實施熱敷,通過改善電熱膜內層熱導率可顯著提升其傳熱性能,為人體表皮熱敷提供了新思路。

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