Инженеры из Массачусетского технологического института разработали доступные по цене протезы ног, изготовленные из нейлона. По мнению создателей, стоимость их разработок будет значительно ниже, чем у существующих протезов, произведенных из других материалов, в том числе из углеродного волокна.
Ученые из Массачусетского технологического института создали способ изготовления доступных по цене ножных протезов из нейлона. Технология позволяет подбирать индивидуальные размеры и жесткость протеза, основываясь на данных о весе человека и характеристиках сохранившейся части ноги. Описание этой разработки было принято для публикации в научном журнале Journal of Mechanical Design, подробнее о ней рассказывает сайт MIT News.
Авторы технологии утверждают, что их метод выделяется на фоне большинства современных способов изготовления искусственных конечностей. Обычно разработчики пытаются максимально точно скопировать форму стопы и голеностопного сустава, однако в данном случае акцент был сделан на функциях голени. Ступне нового протеза придали вытянутую овальную форму, и при этом этот элемент сделали максимально простым и легким, чтобы минимизировать влияние веса протеза на походку.
Инженеры провели исследование, чтобы определить, как перемещается голень во время ходьбы, в зависимости от характеристик ноги и веса тела. В ходе работы анализировались сила реакции опоры и изменения центра давления – точки на опоре, определяемой положением центра тяжести тела. После этого исследователи разработали математическую модель, которая учитывает различные типы движений, жесткость материала протеза, его размеры и форму. С помощью этой модели инженеры определили оптимальные размеры и показатели жесткости искусственной стопы, позволяющие имитировать естественное движение голени при ходьбе, принимая во внимание вес пользователя и размеры сохранившейся конечности.
Использование нейлона для изготовления наиболее крупных элементов протеза позволит регулировать их жесткость и уменьшить себестоимость. Разработчики отмечают, что стоимость современного пассивного протеза ноги, выполненного из углеродного волокна, может колебаться от тысячи до десяти тысяч долларов. Новая технология позволит снизить цену искусственной конечности до нескольких сотен долларов.
Несколько добровольцев, имевших опыт использования других ножных протезов, приняли участие в успешных испытаниях новой разработки. В дальнейшем инженеры намерены улучшить нейлоновые ступни, добавив покрытие, которое повысит устойчивость на влажных и скользких поверхностях.
Ранее в Университете Ньюкасла создали протезы рук, способные самостоятельно выбирать нужный тип движения.