В Перми разработали протезы, которые могут "расти" вместе с ребенком
Протезы, которые могут "расти" вместе с ребенком, разработали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ). Созданная конструкция протеза способна со временем растягиваться, позволяя взрослеющему ребенку носить протез дольше.
Разработка основана на использовании ауксетиков. В отличие от обычных материалов, такие структуры уменьшаются в размерах при сжимающих нагрузках и увеличиваются при растяжении. Их необычные свойства реализуются благодаря особому дизайну структуры. Она состоит из специально спроектированных элементарных ячеек и образует решетчатую структуру, напоминающую измененные пчелиные соты. Ее можно воспроизвести с помощью аддитивных технологий (3D-печати).
Ученые разработали и построили трехмерные модели такого материала, а затем напечатали прототипы на 3D-принтере. Полученные образцы они подвергали нагрузкам на растяжение, чтобы установить, соответствуют ли свойства материала спроектированной модели и можно ли заранее, изменяя параметры структуры, "настроить" нужные характеристики для частей будущего протеза.
Исследование показало, что трехмерные модели правильно имитируют механическое поведение образцов при деформации. Затем исследователи поместили в пустоты образцов наполнитель, который и позволяет контролировать "отклик" структуры гильзы протеза на внешние воздействия, и изучили возможность такого материала адаптироваться - пропорционально расширяться или уменьшаться.
Главное преимущество используемого материала в том, что для каждого пациента и для каждого типа индивидуального биомедицинского изделия подбирается своя комбинация ауксетичной решетки и наполнителя с выбранными свойствами.