Alabama Teen 3D-tištěné nohu tak, že zraněný Marine mohl Snowboard

Přes rok, 17-rok-starý Ashley Kimbel šel z pravidelného teen na Grissom High School v Alabamě na hrdinu pro důchodce Marine. Když se začínající inženýr setkal s Kendallem Baneem, 26-letým kritikem, který byl v Afghánistánu kriticky zraněn, nemohla ignorovat způsob, jakým ho jeho neschopnost nechala na snowboardu a na horském kole bez poškození protézy. Rychle si osvojila nový 3D modelovací program a postavila mu novou nohu, která mu umožnila vykonávat činnosti, které miloval.

Společnost Kimbel použila počítačový designový software společnosti Solid Edge společnosti Siemens, aby načrtla svůj nápad, přizpůsobila ho potřebám společnosti Bane, 3D tiskla své modely a sestavila je pomocí převážně uhlíkových vláken ze své školní laboratoře.

„Milovala jsem to,“ říká Inverzní. „Miloval jsem používání Solid Edge a pracovat na tom, takže to necítilo práci ani projekt. Přišel jsem a bylo to něco zábavného, ​​takže najít něco zábavného, ​​o kterém jste vášnivý, je nejdůležitější věc. “

Po odchodu do důchodu se Bane ocitl neschopný snowboardovat a jezdit na horských kolech, aniž by se protáhl nebo poškodil protetiku. Má asi půl tuctu různých typů protetických nohou pro různé aktivity, jako je ta, která může být ukázána jako noha baleríny pro plavání a další ve tvaru písmene C pro sprint. Měl však potíže najít perfektní rovnováhu mezi silou a váhou pro své dvě oblíbené outdoorové aktivity.

„Zlomil jsem několik nohou a snažil jsem se na nich jezdit na snowboardu,“ řekl. „Řekl jsem svému prostetikovi, že mám ráda nohu, která by mohla přežít opravdu silný vliv, ale to, co mi dal, bylo opravdu těžké. I když je to pár kilo těžší než moje běžná noha, a to je dost na to, aby vás v průběhu jednoho dne hodně zabralo. “

Frustrovaný, Bane diskutoval problém s jeho bratrem Devon, kdo právě náhodou byl rádce pro GreenpowerUSA, po-školní program se soustředil na elektromobil inženýrství, které Kimbel účastnil se. Devon dal dva v kontaktu a zbytek je historie.

Kimbel začal prakticky testovat originální protetiku Bane, nohu Versa, nohu s vysokým dopadem, která vážila dva a půl libry - trochu příliš těžká, než aby byla užitečná. Toto digitální dvojče jí umožnilo vyladit původní nohu a představit si, které části by mohly být sníženy nebo oholeny, aby se snížila hmotnost. Nakonec návrhy společnosti Kimbel snížily váhu na více než dvě libry.

Před tím, než se ona a Bane rozhodli, že mají něco, co stojí za to fyzicky vyzkoušet, musela jen otestovat několik modelů. V tu chvíli, ona říká, že věci mají trochu chaotický.

3D-tiskla formu pro přepracovanou protetiku a zahájila proces naplňování uhlíkovými vlákny, pryskyřicí a vysoce odolným materiálem zvaným ultem, který se používá k vytváření částí letadel a raket. Po dvou neúspěšných pokusech a nefunkční tlakové troubě byl Kimbel konečně schopen odhodit nohu.

„Rozhodli jsme se, že uděláme jen mokré rozložení, což je, když mezi dva kusy plastu vložíte suché uhlíkové vlákno,“ říká. "Je to opravdu mokré a lepkavé a docela hrubé, ale ukázalo se, že je to dobře."

Po připevnění nohy k pylonu z ušlechtilé oceli, který by umožnil Bane snadno vyměnit nohu, byl čas vyzkoušet. Prvních pár okamžiků bylo pro Kimbela, který se bál, že by se něco mohlo zlomit nebo se uvolnit, což by způsobilo, že se Bane vydá na cestu nebo spadne. Ale po neuspěchaném testu chůze a intenzivnějším běžeckém testu se její design ukázal být dostatečně robustní, aby mohl Bane začít snowboardovat a znovu jezdit na horském kole.

Jako každý dobrý inženýr, Kimbel říká, že je zde prostor pro zlepšení. Ona původně chtěla přepracovanou nohu k váze blíž k 1.7 libry, který ona věří je ještě možná tím, že se dimenzuje dolů na nemnoho míst, jako horní část nohy, a vyměňovat vnitřní píst pro lehčí komponentu. Ale prozatím neexistují žádné plány na druhou verzi a Bane je s výsledkem spokojen.

Kimbel začíná svůj první ročník vysoké školy brzy na univerzitě v Alabamě v Birminghamu, kde doufá, že zkombinuje svou lásku k medicíně s její nově nalezenou vášní pro strojírenství. Namísto protetiky se chce chopit dovedností, které se naučila od GreenpowerUSA, aby se specializovala na něco ještě většího ostří.

„Nevím o výrobě protetiky, ale rozhodně chci začlenit biomedicínské inženýrství a 3D tisk do své budoucí kariéry,“ řekl Kimbel. „Být na čele medicíny, možná i 3D tištěných orgánů - myslím si, že je to opravdu cool a kam mám jít.“