3Dプリント補綴物による支援技術で大きな一歩を踏み出したオーバーン大学

3D印刷技術と複合材料、特に炭素繊維はどちらも義肢の世界で大きな役割を果たしており、Mark One 3Dプリンターを使用して、オーバーン大学の学生はアクセシブルデバイスの分野で独自のコンセプトを設計およびプロトタイプ化しました。オーバーンの工業グラフィックデザイン学部の工業デザインの准教授であるジェロッドウィンダムは、9年間のプロジェクトの一部であるクラスを率いています。各学期、リハビリテーションおよび工業デザインの学生は、身体障害を持つクライアントユーザーと協力して、個人としてのニーズや要望を対象とした特定の製品を開発します。 「学期の初めの私たちの目標は、クライアントユーザーと協力し、学期の終わりまでに、クライアントに役立つテクノロジーを提供することです」とWidham氏は説明します。今年のプロジェクトは、義肢装具を使用する人々の生活を向上させるための取り組みに焦点を当てました。義足を履く人を助けるなどの一般的な課題から、肩の関節離断を伴う女性がチェロを演奏するのを助けるなどのより具体的なケースまで、これらの学生に挑戦する材料と用途は広範囲に及びます。

Mark Oneは、さまざまな機能を備えたさまざまな独自の3Dプリンターの中でラボに配置されており、繊維強化プラスチックと部品の強度と重量の比率で際立っています。 「これらの小型の3D印刷された義肢デバイスの中には、必要な耐久性がないものもあります。そのため、義手の世界では、脚や足よりも3D印刷の方が多く見られます」とWindham氏は説明します。 「強度と重量の比率は私たちにとって重要でした。私たちは、人間の体重を支えることができる構造要素を3Dプリンターで作成しようとしていました。」義肢装具には、人の体重を支えることができる軽量の素材が必要です。そのため、この分野では炭素繊維の義肢が人気があります。 Mark Oneを使用した炭素繊維3D印刷は、2つの製造方法の大きな重複を提供しました。パーツの強度は別として、MarkOneはウェアラブル技術で驚くべき利点を提供しました。間もなく登場するチェロ奏者と仕事をするとき、彼らは着用者の肩甲骨をプロトタイプの義足に合わせる必要がありました。 「私たちは彼女の肩と体をスキャンし、ソフトウェアを利用して、彼女の肩と胸と肩甲骨の一部を覆うシェルを構築することができました。 PLAまたはABSからそれを行うとしたら、それはもろくなり、おそらくはるかに速く劣化するでしょう。」 Markforgedナイロンを使用して、チームは彼女の体に快適にフィットするのに十分な屈曲が可能なデバイスを設計することができました。

「肩の関節離断のある女性のために私たちが作成したデバイス…彼女は弓を握り、弦を横切ることができるように腕を関節離断することができます…彼女は子供の頃からチェロを演奏していませんが、それは何かです彼女は本当にもう一度やりたかったのです」とウィンダムは説明しました。学生が一緒に働いたすべての人は、彼らが大切にしている独特のニーズを持っています。 3本の指を失った父親は、人々の手を振って息子と野球をしたいと思っていました。アマチュアの漁師は、水の近くにいる間、義足を保護するために耐水性のフェアリングを望んでいました。これらの学生は、迅速なプロトタイプの形ではなく、個人の生活に意味を与えてきました。彼らが作っている3D印刷された義肢の耐久性と強度により、これらの学生は一緒に働く人々に永続的な解決策を提供することができます。

学生のプロセスの詳細については、こちらをご覧ください：

写真提供：Jerrod Windham

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