Alabama Teen 3D-vytlačené nohy tak, že zranený morský mohol Snowboard

Počas celého roka, 17-ročný Ashley Kimbel šiel od pravidelného teen na Grissom High School v Alabame k hrdinovi na dôchodku Marine. Keď sa začínajúci inžinier stretol s 26-ročným Kendallom Baneom, ktorý bol kriticky zranený v Afganistane, nemohla ignorovať spôsob, akým ho jeho zdravotné postihnutie nestačilo na snowboard a horský bicykel bez poškodenia jeho protézy. Rýchlo zvládla nový program 3D modelovania, postavila mu novú nohu, ktorá mu umožnila vykonávať činnosti, ktoré miloval.

Spoločnosť Kimbel použila softvér spoločnosti Siemens na navrhovanie počítačov Solid Edge na náčrt svojej myšlienky, prispôsobila ju potrebám spoločnosti Bane, 3D tlač svojich modelov a zostavila ju pomocou uhlíkových vlákien z jej školského laboratória.

„Milovala som to,“ hovorí obrátený, „Veľmi rád som používal Solid Edge a začal som na ňom pracovať, takže sa to necítilo ako práca alebo projekt. Prišiel som a bolo to zábavné, takže najdôležitejšie je nájsť niečo zábavné, o ktorom ste vášnivý. “

Po odchode do dôchodku sa Bane ocitol neschopný na snowboarde a na horskom bicykli, bez toho, aby sa sám obťažoval alebo poškodzoval protézu. Má približne pol tucta rôznych typov protetických nôh pre rôzne aktivity, ako je tá, ktorá môže byť namierená ako noha baleríny na plávanie a ďalšia v tvare písmena C na šprint. Mal však problém nájsť perfektnú rovnováhu medzi silou a váhou svojich dvoch obľúbených outdoorových aktivít.

„Zlomil som niekoľko metrov a snažil som sa na nich jazdiť na bicykli,“ povedal. „Povedal som svojmu prostetikovi, že by som chcel mať nohu, ktorá by mohla prežiť naozaj veľký vplyv, ale to, čo mi dal, bolo naozaj ťažké. Aj keď je to pár kíl ťažších ako moja bežná noha, a to je dosť na to, aby vás v priebehu dňa veľa z vás nabrali. “

Frustrovaný, Bane diskutoval problém s jeho bratom Devonom, ktorý práve náhodou bol mentorom pre GreenpowerUSA, po-školský program zameraný na elektromobil inžinierstva, na ktorom sa Kimbel zúčastnil. Devon dal tieto dva do kontaktu a zvyšok je história.

Kimbel začal virtuálnym testovaním originálnej protézy Bane, nohy Versa, nohou s vysokým dopadom, ktorá vážila dve a pol libry - trochu príliš ťažkú ​​na to, aby bola užitočná. Toto digitálne dvojča jej umožnilo vyladiť pôvodnú nohu, aby si predstavilo, ktoré časti by sa mohli znížiť alebo oholiť, aby sa znížila hmotnosť. Koniec koncov, návrhy spoločnosti Kimbel znížili hmotnosť na viac ako dve libry.

Predtým, než sa ona a Bane rozhodli, že majú niečo, čo stojí za to skúšať fyzicky, musela otestovať len niekoľko modelov. V tom bode, hovorí, veci sa trochu chaotický.

3D-tlačila formu pre prepracovanú protetiku a začala proces jej naplnenia uhlíkovými vláknami, živicou a vysoko odolným materiálom nazývaným ultem, ktorý sa používa na vytvorenie častí lietadla a rakety. Ale po dvoch neúspešných pokusoch a zlyhaní tlakovej rúry bol Kimbel konečne schopný odhodiť nohu.

"Rozhodli sme sa urobiť len mokré rozloženie, čo je, keď dáte suché uhlíkové vlákno medzi dva kusy plastu nalejete živicu na to," povedala. "Je to naozaj mokré a lepkavé a dosť hrubé, ale ukázalo sa, že je to dobre."

Po pripojení nohy k stožiaru z nehrdzavejúcej ocele, ktorý by umožnil Bane ľahko vymeniť nohu, bolo na čase otestovať. Prvých pár okamihov bolo nervózne pre Kimbel, ktorý sa bál, že by sa niečo mohlo zlomiť alebo uvoľniť, čo by spôsobilo, že sa Bane vydá na cestu alebo na pády. Ale po pokornom teste chôdze a intenzívnejšom bežeckom teste sa jej ukázal ako dostatočne silný na to, aby Bane začal znovu snowboardovať a jazdiť na horskom bicykli.

Ako každý dobrý inžinier, Kimbel hovorí, že existuje priestor na zlepšenie. Pôvodne chcela, aby bola prepracovaná noha na váhe bližšie k 1,7 libre, o ktorej sa domnieva, že je stále možné dimenzovaním na niekoľkých miestach, ako je vrchná časť nohy, a výmena vnútorného piestu za ľahší komponent. Ale zatiaľ nie sú žiadne plány na druhú verziu a Bane je s výsledkom spokojný.

Kimbel začína svoj prvý ročník vysokej školy čoskoro na univerzite v Alabame v Birminghame, kde dúfa, že spojí svoju lásku k medicíne s jej novo nájdenou vášňou pre inžinierstvo. Namiesto protézy chce, aby sa chopila zručností, ktoré sa naučila od GreenpowerUSA, aby sa špecializovala na niečo, čo je ešte výraznejšie.

„Neviem o vytváraní protézy, ale určite chcem začleniť biomedicínske inžinierstvo a 3D tlač do svojej budúcej kariéry,“ povedal Kimbel. "Byť na čele medicíny, možno aj 3D tlačených orgánov - myslím si, že je to naozaj cool a kam mám ísť."