В МТИ придумали киригами-бандаж, который повторяет сгибы суставов и не спадает

в 19:45, , рубрики: бандаж, Биотехнологии, Здоровье гика, киригами, медицина, МТИ

В МТИ придумали киригами-бандаж, который повторяет сгибы суставов и не спадает - 1
Эластичный бандаж-киригами может служить платформой для носимой электроники, позволяет вводить в организм лекарственные препараты

На локтевые и коленные суставы очень сложно накладывать бандаж. Даже, если сделать все верно, через несколько циклов сгибания-разгибания бандаж сползает. Кроме того, обычная ткань любого типа по прошествии нескольких часов причиняет коже известные неудобства. Сейчас инженеры MIT попробовали найти новое решение, и у них, кажется, получилось.

Основа этого решения киригами, японское искусство изготовления фигурок при помощи ножниц. В оригами бумагу лишь складывают без использования ножа или ножниц. Так вот, в MIT разработали новый тип бандажа, который, благодаря разрезам на поверхности, может выдержать больше 100 циклов сгибания-разгибания. Секрет — расположение продольных разрезов относительно друг друга.

Исследователи прикрепили «пленку киригами» к колену добровольца и обнаружили, что каждый раз при сгибании колена обычная пленка плохо выдерживает нагрузку. А вот «пленка киригами» справляется с этим отлично, выдерживая не только растяжение, но и сжатие. Для того, чтобы показать потенциальные возможности пленки, группа создала настоящий бандаж. На его поверхности можно закреплять разнообразные миниатюрные сенсоры, что может пригодиться как в спорте, так и в больницах.

По мнению разработчиков, идея использования киригами при создании такого рода бандажей расширяет возможности их использования. «Сейчас, если говорить об электронике, люди прикрепляют устройства к местам с небольшой деформацией. Но там, где деформация сильнее, обычно не размещается ничего. Я думаю, что киригами — решение, позволяющее использовать носимую электронику даже тем, где ранее она не применялась», — заявил представитель команды разработчиков Рюке Цзяо.

Результаты своей работы ученые опубликовали в авторитетном медицинском издании Soft Matter.

Началась работа по созданию пленки киригами в августе 2016 года. Тогда команда исследователей получила задание от китайских коллег создать улучшенную версию снимающего боль бандажа. Китайская компания производила и продавала такие бандажи, но была не слишком довольна ограниченной их функциональностью.

«Они достаточно широко распространены, особенно в Китае, но если вы попробуете закрепить их на локтевых или коленных суставах, то бандаж очень быстро прекратит выполнять свои функции и просто спадет», — говорят разработчики гибкого бандажа. «Это огромная проблема для компании, и она попросила ее решить».

Почти с самого начала разработчики решили попробовать киригами в качестве потенциального решения проблемы. Искусство киригами развивалось несколько столетий, и позволяет создавать из бумаги сложнейшие фигуры, которые с использованием оригами никак не получится сделать. Именно эту идею и решено было взять за основу. Как оказалось, киригами улучшает не только гибкость исходного материала, но и позволяет ему лучше закрепляться на поверхности руки или ноги.

Тестовые варианты бандажа распечатывались на 3D-принтере, что позволяло создавать бандаж любой формы и почти любого размера. Пленку можно делать как из обычных полимеров, так и из металла. Специалисты провели тесты со сгибанием, растяжением и сжатием материала. Оказалось, что сгибание «киригами пленка» выдерживает гораздо лучше обычной.

В МТИ придумали киригами-бандаж, который повторяет сгибы суставов и не спадает - 2

После множества тестов ученые нашли практически идеальный вариант для бандажа. Ученые уже подали патентную заявку, которая находится на рассмотрении. Они также продолжают сотрудничество с китайской компанией, с задания которой и стартовал проект. Как утверждают представители компании, в том же Китае бандажи, снимающие боль (например, от растяжения) очень популярны, поэтому авторы идеи надеются на популяризацию разработки.

Сама разработка может показаться не слишком значительной по сравнению, например, с бионическими протезами. Но польза «пленки-киригами» в том, что она сделана из специального полимера, который можно использовать и для введения лекарственных препаратов в организм человека через кожу. Бандажи могут быть любой формы, а применять их можно для широкого спектра задач в разных сферах — от спортивной, до, как уже говорилось, медицинской.

Автор: Максим Агаджанов

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля