Auburn University fördert Assistenztechnik: 3D-gedruckte Prothesen revolutionieren Versorgung

Sowohl 3D-Druck als auch fortschrittliche Verbundwerkstoffe – insbesondere Kohlenstofffaser – verändern die Prothetik. An der Auburn University nutzen Studenten den Mark One 3D-Drucker, um innovative Assistenzgeräte zu entwerfen und zu prototypen, die reale Bedürfnisse adressieren.

Associate Professor Jerrod Windham von Auburns School of Industrial and Graphic Design leitet ein semesterlanges Projekt, das seit neun Jahren läuft. Jedes Semester kooperieren Rehabilitations- und Industriedesign-Studenten mit Nutzern, die körperliche Behinderungen haben, und arbeiten von der ersten Idee bis zu einem funktionalen Prototyp, der die spezifischen Ziele des Nutzers erfüllt. „Am Ende des Semesters übergeben wir ein Stück Technologie, das tatsächlich für sie funktioniert“, erklärt Windham.

Jüngste Projekte konzentrierten sich auf die Verbesserung des Lebens von Prothesennutzern. Aufgaben reichten von der Entwicklung einer Hülse, die es jemandem mit einer Beinprothese ermöglicht, bequem Hosen anzuziehen, bis hin zu einem Schulter-Befestigungssystem, das einer Frau mit Schulter-Exartikulation das Cellospielen ermöglicht. Die Bandbreite der Herausforderungen erforderte, dass die Studenten eine Vielzahl von Materialien und Designlösungen erforschten.

Der Mark One sticht im Labor durch seine Fähigkeit hervor, faserverstärkte Kunststoffe mit einem außergewöhnlichen Festigkeits-Gewichts-Verhältnis zu drucken. Während viele 3D-gedruckte Prothesenteile für Hände verwendet werden, ist die für Bein- oder Fußgeräte benötigte Haltbarkeit anspruchsvoller. „Wir brauchten eine Struktur, die das Gewicht eines menschlichen Körpers tragen kann, daher war das Festigkeits-Gewichts-Verhältnis kritisch“, bemerkt Windham.

Kohlenstofffaser-3D-Druck mit dem Mark One bietet eine ideale Mischung aus leichtem Gewicht und Festigkeit. Für das Celloprojekt scannte das Team die Schulter und den Brustkorb der Nutzerin, nutzte dann CAD-Software, um eine Schale zu entwerfen, die eng über dem Schulterblatt sitzt. Der Druck in Markforged-Nylon gab dem Prototyp die Flexibilität, sich bequem an den Körper anzupassen – ein Vorteil gegenüber sprödem PLA oder ABS.

„Das von uns geschaffene Gerät lässt sie einen Bogen halten und den Arm artikulieren, um wieder Cello zu spielen – eine Leidenschaft, die sie seit Kindheit nicht mehr verfolgen konnte“, sagt Windham. Jedes Studentenprojekt ist auf den Einzelnen zugeschnitten, sei es ein Vater, der drei Finger vermisst und die Hand schütteln und Baseball mit seinem Sohn spielen will, oder ein Hobby-Angler, der eine wasserdichte Verkleidung für seine Prothese benötigt.

Diese Projekte sind mehr als Prototypen; sie sind langlebige, funktionale Lösungen, die den Nutzern Sinn zurückgeben.

Mehr zum Designprozess der Studenten hier.

Fotos mit freundlicher Genehmigung von Jerrod Windham

Interessiert am Mark Two? Demo anfordern und die Druckerleistung selbst erleben!