In 3D khớp gai lấy cảm hứng từ cánh chuồn chuồn để điều trị chấn thương cổ tay

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Kiel của Đức đã phát triển 'khớp gai' in 3D mới để cung cấp cho bệnh nhân chấn thương cổ tay, một dạng hỗ trợ cánh tay linh hoạt hơn.
Lấy cảm hứng từ các vi khớp cánh tự nhiên của chuồn chuồn, khớp gai có cơ chế lồng vào nhau được thiết kế để đệm cổ tay mà không ảnh hưởng đến chuyển động tự do. Khi được đặt ở độ cứng tối đa, các nhà khoa học tin rằng thiết bị của họ có thể điều trị căng cơ và bong gân, đồng thời ngăn ngừa chấn thương phổ biến ở các vận động viên.

Hiện nay, các chấn thương cơ xương khớp thường được điều trị bằng bó bột , tuy nhiên những phương pháp này có thể nặng nề, hạn chế và cực kỳ ảnh hưởng đến môi trường. Trong một nghiên cứu từ năm 2012, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng 670.000 kg rác thải được tạo ra mỗi năm chỉ từ việc băng bó lãng phí, từ đó đòi hỏi phải tạo ra một giải pháp thân thiện với môi trường hơn.

Mặc dù khả năng tiếp cận in 3D gần đây ngày càng tăng đã mang lại các thiết kế nẹp cổ tay nhẹ hơn và có thể tái chế, nhưng chúng thường được chế tạo để có độ cứng hơn so với tính di động, hạn chế chuyển động của người đeo. Để khắc phục điều này, nhóm Kiel đã lấy cảm hứng từ các khớp điều khiển biến dạng trong cánh chuồn chuồn, để phát triển các giá đỡ linh hoạt hơn có khả năng thích ứng tốt hơn với các lực tác dụng.

Sử dụng máy in 3D Prusa i3 MK3 và dây tóc PLA, các nhà khoa học đã có thể biến thiết kế được cấp bằng sáng chế của họ thành hiện thực, tạo ra một nguyên mẫu nẹp cổ tay đang hoạt động. Bản thân thiết bị có một phần di động với bốn phần tử hình ống được kết nối với nhau, mỗi phần tử bao gồm các nút chặn giống như mũi nhọn cho phép người dùng đặt góc mong muốn mà tại đó nó sẽ khóa vào vị trí.
Ở những nơi khác, giá đỡ cổ tay 14 × 3 × 2 cm 3 được đục lỗ để cải thiện khả năng thở và được trang bị bốn tay cầm và dây đai khóa dán ở mặt bên, giúp dễ dàng gắn hoặc tháo. Để đánh giá khả năng chịu tải thiết bị của họ, nhóm nghiên cứu đã cho nó trải qua một loạt các thử nghiệm uốn tĩnh, trong đó nó được chứng minh có khả năng chịu được trọng lượng lên đến 30kg.

Sử dụng in 3D, có thể điều chỉnh chính xác kích thước và mức độ cứng của nhiều thiết bị y tế và công nghệ này thường được triển khai để chế tạo các giá đỡ tùy chỉnh.

tin tức khác