Chi giả in 3D – Bước tiến lớn trong việc hỗ trợ người Khuyết tật

Sinh viên tại Đại học Auburn nghiên cứu chi giả in 3D giúp cải thiện cuộc sống cho những người khuyết tật.

Công nghệ in 3D và vật liệu composite, đặc biệt là sợi carbon, đều có vai trò quan trọng trong lĩnh vực sản xuất chi giả. Với máy in 3D của Markforged, các sinh viên tại trường Đại học Auburn đã thiết kế và chế tạo các thiết bị hỗ trợ hữu ích cho người khuyết tật.

Dự án in 3D chi giả tại Đại học Auburn

Phó giáo sư Jerrod Windham, ngành Industrial Design (Thiết kế Công nghiệp) thuộc khoa Thiết kế Đồ Hoạ và Công Ngiệp tại Đại học Auburn, đã có 9 năm điều hành một dự án hỗ trợ người khuyết tật. Mỗi học kỳ, sinh viên các ngành điều dưỡng và thiết kế công nghiệp làm việc với những người khuyết tật để phát triển những sản phẩm cụ thể đáp ứng được nhu cầu cá nhân của họ. “Mục tiêu của chúng tôi là cùng với người dùng vào đầu mỗi học kỳ để cho họ sản phẩm công nghệ hữu dụng vào cuối kỳ,” Windham giải thích.

Dự án năm nay tập trung vào việc cải thiện đời sống của mọi người nhờ những thiết bị chi giả. Từ những ứng dụng thông thường như giúp những người có chân giả mặc quần áo tới những yêu cầu đặc thù hơn như giúp một phụ nữ với khuyết tật vai chơi đàn cello, đều là những thử thách lớn cho các sinh viên.

Lợi thế của máy in 3D Markforged trong chế tạo chi giả

Máy in 3D Markforged nổi bật với vật liệu sợi gia cố giúp tăng độ bền của mẫu in. Đây là một trong những máy in 3D độc đáo trong phòng lab tại đây. “Một số mẫu in 3D không được bền như yêu cầu, do đó chúng ta thường thấy in 3D tay giả nhiều hơn ở chân giả.” Windham mô tả. “Độ bền của mẫu in rất quan trọng với chúng tôi: Chúng tôi cố gắng tạo ra các chi tiết bằng máy in 3D có khả năng chịu được khối lượng con người.” Chi giả cần vật liệu vừa nhẹ vừa có thể chịu được trọng lượng của con người, do đó vật liệu in 3D sợi carbon của Markforged rất phổ biến trong lĩnh vực này.

Công nghệ in 3D sợi carbon của Markforged cho phép kết hợp các ưu điểm về độ bền cũng như trọng lượng của mẫu, mang đến bước tiến mới trong việc nghiên cứu chế tạo chi giả. Khi làm việc với nghệ sĩ cello, phần xương bả vai phải vừa khít với mẫu chi giả. “Chúng tôi có thể quét vai và cơ thể, sau đó dùng phần mềm để tạo một bộ vỏ che phủ toàn bộ vai, ngực và xương bả vai. Nếu dùng vật liệu PLA hay ABS thì chi tiết sẽ xuống cấp rất nhanh”. Với sợi Nylon của Markforged, nhóm sinh viên đã có thể thiết kế một thiết bị linh hoạt vừa vặn với cơ thể.

Thành tựu nổi bật

“Thiết bị được chúng tôi chế tạo cho người phụ nữ với khuyết tật vai cho phép cô kéo vĩ trên các dây đàn. Cô ấy không thể chơi cello từ khi còn nhỏ, dù luôn muốn chơi lại nhạc cụ này.” Windham giải thích. Mỗi người mà các sinh viên làm việc đều có những nhu cầu riêng.

Một người cha mất 3 ngón tay luôn muốn chơi bóng chày với con trai hay bắt tay mọi người. Một người câu cá lại cần miếng bảo vệ chịu nước cho chi giả của mình. Các sinh viên này đã mang lại những ý nghĩa mới cho cuộc sống của họ với vật liệu in 3D có độ bền cao.

“Độ bền là một mối bận tâm lớn, đặc biệt khi bạn giao cho trẻ em. Markforged đã giúp chúng tôi theo đuổi và hiện thức hoá giải pháp chế tạo chi giả lâu dài” – Jerrod Windham

Tìm hiểu thêm: Công nghệ in 3D trong y học