它的開發(fā)人員說,一種新型的輕量級 3D 打印背支架能夠感知它對患者的適應(yīng)程度,可以改善脊柱側(cè)彎的治療。
脊柱側(cè)彎是一種常見的脊柱畸形形式,影響大約 3% 的人口,最常見的年齡在 10 到 15 歲之間。年輕人可以通過背支架矯正它,直到孩子停止生長。
雖然背部支撐治療是有效的,但它可能會讓人不舒服,并且可能需要一個耗時的試錯過程才能找到最適合每個患者的方法。
來自英國和美國的工程師和醫(yī)務(wù)人員團隊將聚丙烯(一種輕質(zhì)可回收塑料)與碳納米管相結(jié)合,制造出一種能夠感知其在使用時所經(jīng)歷的應(yīng)變(和應(yīng)力)量的蜂窩材料。
研究人員表示,這種材料可用于制造“智能”支架,能夠檢測其施加在人體上的壓力,從而更好地微調(diào)支架并使治療過程更加舒適。
在ACS Applied Materials and Interfaces雜志上發(fā)表的一篇新論文中,格拉斯哥大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的團隊描述了碳納米管如何放置在一種稱為聚丙烯無規(guī)共聚物的材料中,使其能夠在其周圍形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體。
他們使用 3D 打印來創(chuàng)建由該材料制成的格狀結(jié)構(gòu),并使其承受靜態(tài)和循環(huán)載荷,同時測量智能復(fù)合材料在負載下的電阻變化情況。
這種對材料變化的壓阻的測量有助于在未來制造智能支架,因為它允許醫(yī)務(wù)人員查看身體的哪些區(qū)域?qū)χЪ苁┘幼畲髩毫Α?/p>
他們的測試表明,即使經(jīng)過 100 次加載和卸載循環(huán),該材料仍能感知材料所承受的應(yīng)變,這表明它可能足夠聰明,可以用于支具。
格拉斯哥大學(xué)詹姆斯瓦特工程學(xué)院的 Shanmugam Kumar 博士是該論文的通訊作者。
來自美國德克薩斯 A&M 大學(xué)、馬薩諸塞州總醫(yī)院和麻省理工學(xué)院的同事也為這項研究做出了貢獻。
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