Uban sa pagtubo sa 3D nga pag-imprenta, kini hingpit nga posible nga 3D nga pag-imprinta sa imong kaugalingon nga prosthetic gikan sa mga modelo nga makita sa open-source nga mga database.
Apan kadtong mga modelo kulang sa personalized nga electronic user interface sama sa makita sa mahal, state-of-the-art nga prosthetics.
Karon, usa ka propesor sa Virginia Tech ug ang iyang interdisciplinary nga grupo sa undergraduate nga mga tigdukiduki sa estudyante nakahimo sa pag-apil sa mga electronic sensor sa personalized nga 3D-printed nga mga prosthetics - usa ka kalamboan nga usa ka adlaw mahimong mosangpot sa mas barato nga electric-powered prosthetics.
Kini nga bag-ong gipatik nga panukiduki gikan sa lab ni Blake Johnson, usa ka katabang nga propesor sa Virginia Tech sa industriya ug mga sistema sa engineering, mihimo usa ka lakang sa unahan sa pagpaayo sa mga gamit sa 3D-printed nga personalized wearable system.
Pinaagi sa pag-integrate sa mga electronic sensor sa intersection tali sa usa ka prosthetic ug tissue sa nagsul-ob, ang mga tigdukiduki makatigum og impormasyon nga may kalabutan sa prosthetic function ug kahupayan, sama sa pressure sa tissue sa nagsul-ob, nga makatabang sa pagpalambo sa dugang nga mga pag-uli sa niini nga mga matang sa prosthetics.
Ang paghiusa sa mga materyales sulod sa porma nga angay nga mga rehiyon sa 3D-printed nga prosthetics pinaagi sa conformal 3D printing technique, imbes nga manual integration human sa pag-imprinta, mahimo usab nga maghatag dalan alang sa talagsaon nga mga oportunidad sa pagpares sa katig-a sa tissue sa nagsul-ob ug ug paghiusa sa mga sensor sa lain-laing mga lokasyon tabok sa interface nga angay sa porma. Dili sama sa tradisyonal nga 3D nga pag-imprenta nga naglakip sa pagdeposito sa materyal sa usa ka layer-by-layer nga paagi sa usa ka patag nga nawong, ang conformal nga 3D nga pag-imprenta nagtugot sa pagdeposito sa mga materyales sa mga curved surface ug mga butang.
Sumala kang Yuxin Tong, usa ka industriyal ug sistema sa engineering nga gradwado nga estudyante ug unang tagsulat sa gipatik nga pagtuon, ang katapusang tumong mao ang paghimo sa mga gawi sa engineering ug mga proseso nga makaabot sa daghang mga tawo kutob sa mahimo, sugod sa usa ka paningkamot sa pagtabang sa pagpalambo sa usa ka prosthetic alang sa usa. lokal nga tin-edyer.
"Hinaut nga, ang matag ginikanan makasunod sa paghulagway gikan sa papel nga among gipatik ug makahimo og usa ka barato nga personal nga prosthetic nga kamot alang sa iyang anak," ingon ni Tong.
Aron mapalambo ang mga prosthetics nga gisagol sa mga electronic sensor, ang mga tigdukiduki nagsugod sa 3D scanning data, nga susama sa pagkuha sa mga litrato sa lainlaing mga anggulo aron makuha ang tibuuk nga porma sa usa ka butang - sa kini nga kaso, usa ka hulmahan sa sanga sa tin-edyer.
Dayon ilang gigamit ang 3D scanning data aron sa paggiya sa paghiusa sa mga sensor ngadto sa porma nga angay nga lungag sa prosthetic gamit ang conformal 3D printing technique.
Ang proseso nga gihimo sa research team magpahulam sa iyang kaugalingon sa dugang nga mga aplikasyon sa personalized nga tambal ug disenyo sa wearable system.
"Ang pag-personalize ug pagbag-o sa mga kabtangan ug pag-andar sa mga interface sa masul-ob nga sistema gamit ang 3D scanning ug 3D nga pag-imprenta nagbukas sa pultahan sa pagdesinyo ug paghimo sa mga bag-ong teknolohiya alang sa tabang sa tawo ug pag-atiman sa kahimsog ingon man ang pagsusi sa sukaranang mga pangutana nga may kalabotan sa function ug kahupayan sa mga masul-ob nga sistema. ,” miingon si Johnson.
Ang panukiduki ni Johnson bahin sa mga prosthetic nga mga kamot nadasig sa dihang nahibal-an niya ang bahin sa anak nga babaye sa iyang kauban nga si Josie Fraticelli, nga 12-anyos kaniadto, nga natawo nga adunay amniotic band syndrome. Samtang sa utero, ang paglambo sa iyang kamot mihunong. Ang sama sa string nga amniotic bands nagpugong sa pag-agos sa dugo ug nakaapekto sa paglambo sa tuo nga kamot, hinungdan sa kakulang sa pagporma lapas sa mga buko.
Gigamit ni Johnson ang iyang may kalabotan nga kahanas sa panukiduki sa additive biomanufacturing ug usa ka grupo sa mga interdisciplinary undergraduate nga tigdukiduki aron i-print sa 3D ang bionic nga kamot alang sa Fraticelli nga mahimong sukaranan sa karon nga gipatik nga panukiduki.
Samtang nagtrabaho sila kauban si Fraticelli, nagpadayon sila sa pag-tweak sa prototype nga prosthetic pinaagi sa paghimo og bag-ong mga teknik sa paggama nga additive nga magtugot alang sa usa ka labi nga angay sa palad ni Fraticelli, nga nagmugna usa ka labi ka komportable, angay nga porma nga prosthetic nga aparato.
Gipamatud-an nila nga ang pag-personalize sa prosthetic nagdugang sa kontak tali sa tisyu ni Fraticelli ug sa prosthesis sa hapit upat ka pilo kung itandi sa dili personal nga mga aparato. Kini nga dugang nga lugar sa pagkontak nakatabang kanila sa pagtino kung asa ibutang ang mga sensing electrode arrays aron masulayan ang pag-apod-apod sa presyur, nga nakatabang kanila sa pagpauswag sa disenyo.
Gipahigayon ang mga eksperimento sa sensing gamit ang duha ka personalized nga prosthetics nga adunay ug walay sensing electrode arrays. Pinaagi sa pagpadagan niini nga mga eksperimento sa Fraticelli, ilang nakita nga ang pag-apod-apod sa presyur lahi sa dihang iyang girelaks ang iyang kamot batok sa pagkupot sa iyang kamot sa usa ka flexed postura.
"Ang dili pagkaparehas tali sa humok nga panit ug sa gahi nga interface usa gihapon ka problema nga makapakunhod sa pagpahiuyon," ingon ni Tong. "Ang sensing electrode arrays mahimong magbukas sa laing bag-ong lugar aron mapaayo ang disenyo sa prosthetics gikan sa panglantaw sa pag-apod-apod sa mas maayong balanse sa pressure."
Sa kinatibuk-an, gibati ni Fraticelli nga ang bag-ong personalized nga prosthetic nagpauswag sa iyang lebel sa kahupayan. Tungod kay ang iyang kamot humok ug mausab ubos sa lainlaing mga postura ug ang prosthetic nga materyal gahi ug pirmi, ang lebel sa pagpahiuyon mahimong magpadayon sa pagbag-o.
Ang mga personalized nga prosthetics aduna pa'y luna alang sa pagpaayo, ug ang team ni Johnson magpadayon sa pagpanukiduki ug pagpalambo sa bag-ong mga teknik sa additive manufacturing aron sa paghimo sa mga kalamboan sa wearable bionic device.
Kini nga panukiduki gisuportahan sa National Science Foundation (Division of Undergraduate Education) ug sa Virginia Tech's Student Engineers' Council; Computational Tissue Engineering Interdisciplinary Graduate Research Program; ug Institute for Creativity, Arts, and Technology.
Kuhaa ang pinakabag-o nga balita sa siyensya gamit ang libre nga mga newsletter sa email sa ScienceDaily, nga gi-update matag adlaw ug kada semana. O tan-awa ang matag oras nga updated nga mga newsfeed sa imong RSS reader:
Isulti kanamo kung unsa ang imong gihunahuna sa ScienceDaily — gidawat namon ang positibo ug negatibo nga mga komento. Adunay mga problema sa paggamit sa site? Mga pangutana?
Oras sa pag-post: Abr-14-2019