Ця 3D-друкована біонічна рука наближається до реальної завдяки “тепловому тренуванню

Коли мова заходить про біонічні кінцівки, однією з основних проблем з їх формою і функціями є те, що вони виглядають і відчуваються… ну, біонічними. Незважаючи на неймовірні досягнення в медицині і технологіях, які дозволили протезам поводитись більш схожими на органічні частини тіла і навіть дарувати відчуття, факт залишається фактом – вони не поводяться (або виглядають) зовсім як справжні. Але тепер д-р Ерік Енгеберг, доцент кафедри океанології і машинобудування в Атлантичному університеті Флориди, можливо, знайшов вирішення цієї проблеми завдяки своїй розробці “нового роботизованого пальця, який виглядає і відчувається як справжній”. Спираючись на природу і біологію, Енгеберг використав “сплав з пам’яттю форми (SMA), 3D CAD модель людського пальця, 3D принтер і унікальну техніку термічного тренування” для того, щоб створити 3D-друкований біонічний палець, який може вивести протезування в абсолютно нове покоління.

У той час як протези та біонічні кінцівки історично є досить нерухомими або, як мінімум, жорсткими, Енгеберг хотів створити пристрій, який мав би ширший діапазон рухів і працював би так само, як природна кінцівка. Для цього команда FAU розробила процес нагрівання, який називається “джоулевим” нагріванням. За допомогою 3D-принтера вони створили внутрішню та зовнішню форми, в яких розмістили привід згиначів та розгиначів, а також датчик положення. Привід розгинача при нагріванні приймає пряму форму, тоді як привід згинача при нагріванні приймає вигнуту форму, в якій струм пропускається через провідник, що виділяє тепло.

При створенні пальця Енгеберг спочатку взяв 3D CAD-модель реального людського пальця, потім взяв 3D-принтер і створив невеликі м’які (або м’якотілі) компоненти кінцівки. У цих надрукованих на 3D-принтері деталях були привід згинача і привід розгинача, причому перший приймав вигнуту форму при нагріванні за допомогою процесу Джоуля, а другий приймав випрямлене положення.

В результаті був створений роботизований палець на основі нагрівання і охолодження, який здатний згинатися і розгинатися швидше, ніж інші біонічні пальці, а також більш повно зберігає своє природне положення спокою.

“Ми змогли термомеханічно навчити наш роботизований палець імітувати рухи людського пальця, такі як згинання і розгинання”, – сказав Енгеберг. “Завдяки своїй невеликій вазі, спритності і міцності наша роботизована конструкція має величезні переваги перед традиційними механізмами, і в кінцевому підсумку може бути адаптована для використання в якості протезного пристрою, наприклад, на протезі руки”.

Хоча попередні випробування, безумовно, свідчать про те, що новий палець Енгеберга виглядає і працює набагато природніше, ніж інші моделі на ринку, команда все ще намагається

Source: digitaltrends.com