生物灵感设计的3D打印的细胞元材料假肢线条,以提高舒适性和稳定性
1Laboratory for Integrated Product Development and CAD, Faculty of Mechanical Engineering, University of Maribor, 2000 Maribor, Slovenia.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|September 27, 2024
概括
生物灵感的细胞元材料假肢内提供可定制的舒适性和稳定性. 3D打印设计显著降低了压力,并优化了对各种用户需求的变形,优于传统的内.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 生物力学 生物力学
背景情况:
- 传统的由非可压缩弹性体制成的假肢内,由于压力分布不均和肢体适应性差,会引起不适.
- 现有的制造制约因素限制了假肢内的定制选择.
研究的目的:
- 通过增材制造开发和评估生物灵感的细胞元材料假体内.
- 通过降低接触压力和管理变形来提高舒适度和优化肢体-假肢接口.
主要方法:
- 为其同位素特性和负载分配能力选择了陀螺单元细胞.
- 从单轴压缩试验数据开发了一个多线性材料模型.
- 利用有限元分析 (FEA) 在模拟步行阶段将细胞与相比较.
主要成果:
- 蜂内与内相比,提供更高的定制性和性能.
- 软细胞层降低了峰值穿戴压力,但具有更高的变形,适合久坐不动的用户.
- 中型和硬型细胞内在动态步行过程中降低了压力和变形,增强了活跃用户的稳定性.
结论:
- 细胞元材料内的可定制刚度可以实现个性化的假肢设计,以提供舒适性和稳定性.
- 3D打印的元材料层代表了传统假肢材料的有希望的替代品.
- 对这些新型假肢内进行进一步的临床验证是有必要的.
