Легкие «умные» протезы рук состоят из проводов, имитирующих мышцы

Стремясь создать совершенный образец биомимикрии, исследователи сумели придать протезу не только реалистичный внешний вид, но и настоящую функциональность, благодаря встроенным проводам. Напечатанные на 3D-принтере устройства довольно впечатляюще выглядят в действии, а также усилены с помощью чрезвычайно плотных проводов из сплава никеля и титана. Движения возможны даже в самых непростых условиях.

По мнению многих экспертов, такие материалы – это новое измерение 3D-печати, поскольку они могут совершить определенное действие, а затем вернуться в исходную форму. Способность материала запоминать свою форму, в случае с бионической рукой, изготовленной с помощью 3D-печати, означает, что протез заряжается за счет электричества, а затем решетчатая структура приходит в действие и предоставляет человеку свободу движений, благодаря всего одному полупроводниковому чипу.

Вероятно, успех этому прототипу обеспечило сочетание проводов, которое первоначально было продемонстрировано на базовом примере того, как машет крыльями летучая мышь – с помощью всего двух проводов. Для протеза руки исследователи взяли за основу настоящие анатомические особенности человека. Группы проводов, соединенные между собой, имитируют реальные мышцы благодаря сокращениям, вызванным получаемым теплом.

«Рука двигается с помощью проводов. Когда провод активирован, он сокращается. Мы использовали этот эффект для того, чтобы приводить в движение палец. При этом каждая фаланга может двигаться по отдельности», – объясняет инженер Филомена Симон, студентка аспирантуры и одна из разработчиков проекта по бионической 3D-печати.

Использование полупроводника исключает необходимость применения дополнительных сенсоров, поэтому разработчикам удалось контролировать и регулировать движения, не добавляя протезу веса – а это играет существенную роль в эффективности бионической кисти. Нет сомнения, что, если исследователи сумели создать с помощью 3D-печати «умный» протез руки, такие инновации могут распространиться и на другие части тела.