Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета разработали особый протез, способный со временем растягиваться. Уникальное изобретение позволит взрослеющему ребенку носить протез дольше.
Сегодня детям из-за постоянного роста приходится менять протезы каждые 6-18 месяцев. Практически не существует изделий, которые бы «откликались» на возрастные изменения конечности. Российские специалисты создали протез, способный уменьшаться в размерах при сжимающих нагрузках и увеличиваться при растяжении. Такие свойства дают ауксетики, структура которых состоит из специально спроектированных элементарных ячеек и образует решетку, напоминающую измененные пчелиные соты.
Адаптационные свойства ауксетиков могут применяться при проектировании гильз протезов. Ученые ПНИПУ разработали и построили трехмерные модели такого материала, а затем напечатали прототипы на 3D-принтере. Полученные образцы подвергали нагрузкам на растяжение.
Исследование показало, что трехмерные модели правильно имитируют механическое поведение образцов при деформации. На следующем этапе испытаний инженеры поместили в пустоты образцов наполнитель, позволяющий контролировать отклик структуры гильзы протеза на внешние воздействия.
«Существует необходимость фундаментального понимания, как наполнитель влияет на жесткость и прочность композитов с ауксетичной решеткой, а также как именно с помощью его параметров можно менять адаптационные характеристики, в том числе для гильз экзопротезов. Главное преимущество материала в том, что для каждого пациента и для каждого типа индивидуального биомедицинского изделия подбирается своя комбинация ауксетичной решетки и наполнителя с выбранными свойствами», — отметил ведущий научный сотрудник лаборатории «Механика биосовместимых материалов и устройств» Михаил Ташкинов.
