17-летний американский школьник по имени Истон Лашапель (Easton LaChappelle), доказал, что из 3D-принтеров можно извлечь максимальную пользу для всего человечества. Он сконструировал протез, контролируемый мозгом человека, а все детали распечатал именно на 3D-принтере.
Удивительно, но вся конструкция, с учетом множества датчиков, стоит в десятки раз дешевле, чем обычные современные протезы. Как утверждает портал TG Daily, себестоимость творения 17-летнего гения составляет менее $400, а пользу от нее совершенно невозможно выразить в денежном эквиваленте.
Истон Лашапель не обучался в специальной школе и не посещал никаких курсов по робототехнике и электронике — все, чего он достиг, есть результат самообразования. Он самостоятельно изучил все необходимые для создания протезов аспекты, в том числе и освоил правила использования 3D-принтеров. По словам Истона, однажды он повстречал девушку с высокотехнологичным протезом, который стоил, как два современных автомобиля далеко не самого низкого ценового диапазона.
Сборку своего протеза Истон Лашапель осуществлял не в лаборатории, а прямо в собственной комнате в доме его родителей. В процессе работы ему пришлось сделать более десятка версий протеза. Однако каждый новый экземпляр был лучше и функциональнее предыдущего – сервоприводы работали более слаженно, вес конструкции уменьшался, сигналы, подаваемые мозгом, распознавались все правильнее и правильнее.
В результате на текущий момент протез за авторством Истона Лашапеля, намного сильнее, чем обычная человеческая рука — на одном пальце он может удерживать до 22 килограммов веса. Как утверждает автор разработки, сила протеза настолько велика, что может таить в себе опасность. Сигналы мозга считывает беспроводная система на основе электроэнцефалографии.
На Истона Лашапеля и его распечатанный на 3D-принтере протез обратило внимание множество серьезных организаций, в том числе и NASA. В настоящее время 17-летний изобретатель уже работает в ней стажером. По его словам, всю информацию, необходимую для создания планшета, он почерпнул из книг и интернета, не обращаясь за помощью к специалистам.
Прорыв в печати на пластике указывает на возможность улучшения протезов
Исследователи из Тель-Авивского университета (TAU) разработали способ печати биосовместимых компонентов для микроэлектромеханических систем (MEMS), который может использоваться в приложениях, в том числе медицинском оборудовании.
MEMS обычно получают из кремния, но исследователи из TAU – инженеры и докторанты Leeya Engel и Jenny Shklovsky – создали новый процесс микро-печати для создания гибкого и нетоксичного органического полимера, подходящего для использования с MEMS. Утверждается, что полученные компоненты могут быть более удобными и безопасными для использования в человеческом теле и расходуют меньше энергии.
MEMS находят применение в бытовой электронике, автомобилях, медицине. Датчики MEMS, акселерометры, которые поворачивают экраны смартфонов вертикально или горизонтально, собирают информацию из окружающей среды путем преобразования движения или химических сигналов в электрические сигналы. Приводы MEMS выполняют команды путем преобразования электрических сигналов в движение. Оба, однако, рассчитаны на использование микро-и нано-компонентов (таких как мембраны), а также для измерения или выполнения необходимого движения.
MEMS-мембраны, как и другие компоненты MEMS, могут быть изготовлены из кремния при помощи процессов, используемых в полупроводниковой промышленности. Новый процесс печати от TAU, опубликованный в «Microelectronic Engineering» и представленный на 59-м Международном симпозиуме AVS в городе Тампа (штат Флорида), предоставляет эластичные, тонкие как бумага мембраны, изготовленные из особого вида органического полимера.
Этот материал имеет определенные свойства, которые делают его привлекательным для микро-и нанодатчиков и приводов. Важно отметить, что полимерные мембраны являются более подходящими для имплантации в организм человека, чем их силиконовые «копии», отчасти из-за их гибкости по сравнению с традиционными материалами.
Гибкость полимерных мембран может помочь сделать MEMS-датчики более чувствительными и MEMS-двигатели более энергоэффективными. Они могут стать ключом к улучшению камер и смартфонов с увеличением срока службы батареи.
В секторе медицинского оборудования бионические конечности (которые могут реагировать на стимулы нервной системы ампутантов и внешней среды), а также протезные пузыри (которые регулируют мочеиспускание у людей, парализованных ниже пояса), уже находятся в эксплуатации. Переключение на MEMS с полимерными мембранами может помочь сделать такое протезирование более удобным, эффективным и безопасным для использования снаружи или внутри тела.
“Применение полимера MEMS в промышленности может быть реализовано только с развитием технологий печати, которые предоставляют низкую стоимость массового производства”, – сказал Engel в заявление.
Мембраны нового полимера от команды ученых уже можно быстро и недорого производить. Следующий шаг заключается в использовании процесса печати для создания функциональных датчиков и приводов почти полностью из полимера в микро-и нано-масштабах. Такие гибкие аппараты можно использовать в искусственных мышцах и гибких экранах, которые могут сворачиваться.
https://www.dislife.ru/
