Handprothesen aus dem 3D-Drucker

Handprothesen aus dem 3D-Drucker

In der Medizin könnten 3D-Drucker die Herstellung und Funktion von Prothesen nachhaltig verbessern. In unserer Reihe #Connecting4Good zeigen wir Dir heute eine Handprothese, die nahezu vollständig aus dem Drucker stammt und zudem besser als aktuelle Modelle funktionieren soll.  

Dank moderner Technologien können Prothesen immer besser an den menschlichen Körper angepasst werden und fühlen sich für den Träger gleichzeitig zunehmend natürlicher an. Die Vodafone Future Story über Bertolt Meyer, der selbst eine Handprothese trägt, ist ein Paradebeispiel dafür.

Neue Möglichkeiten mit 3D-Druckern

Eine Herausforderung stellt allerdings immer noch das Nachbilden natürlicher Bewegungsmuster dar. So zählen etwa schnelle, reflexartige Bewegungen zur Königsdisziplin bei der Entwicklung von künstlichen Körperteilen. Das Problem dabei: Die dafür zuständigen Maschinen sind einfach zu sperrig und komplex, um schnell reagieren zu können. Erschwerend kommt die Justierung der aufzubringenden Kraft hinzu, mit der die künstliche Hand zupacken soll. Beispielsweise soll ein Stift locker zwischen den Fingern liegen, während die Griffe einer Tragetasche fest von der Hand umschlossen werden muss.

Ausgerechnet einfache Bauteile aus dem 3D-Drucker sollen nun die Lösung dieses hochkomplexen Problems sein. Forscher haben einen Weg gefunden, natürliche und vor allem schnelle Bewegungen bei einer Handprothese zu realisieren, ohne dabei aufwendige Bauteile zu benötigen.

So funktioniert die Hand aus dem 3D-Drucker

Wie bei herkömmlichen Handprothesen sind die Finger der künstlichen Hand über Schnüre mit mehreren Spulen verbunden. Je nachdem in welche Richtung sich diese drehen, werden die Schnüre entweder angezogen oder gelockert. Dementsprechend greift die Hand zu oder lockert ihren Griff.

Bei der neu entwickelten Methode weisen diese Spulen einen flexiblen, zylindrischen Kern auf, dessen Form durch eine separate Schnur verändert werden kann. Wird diese locker gelassen, breitet sich der Kern aus und ermöglicht bereits mit wenig Drehung eine schnelle Bewegung. Wird die Schnur angezogen, wird der Kern schmaler. Die Spule zieht ihre Schnüre dementsprechend langsamer an, was einer langsamen Handbewegung entspricht.

Durch minimales Anziehen oder Lockerlassen der Schnüre können Bewegungen somit innerhalb kürzester Zeit präzise gesteuert werden. Aufwendig verzahnte und langsam agierende Motoren sind dann nicht mehr nötig.

Handprothese aus dem 3D-Drucker bietet Fast nur Vorteile

Ein weiterer Vorteil der neuen Methode sind erhebliche Kostenersparnisse. Während eine moderne Handprothese gerne mal so viel wie ein Kleinwagen kostet, könnte die Hand aus dem Drucker für nur wenige hundert Euro zu erwerben sein. Die Bauteile aus dem Drucker sind deutlich kostengünstiger und außerdem vielseitiger und flexibler als herkömmliche Bauteile.

Einziger Nachteil: Das Material aus dem Drucker ist für Dauereinsätze noch zu anfällig und verschleißt schon nach rund 25.000 Bewegungen.

Trotz dieses Nachteils zeigt das vielversprechende Beispiel, wie 3D-Drucker in Zukunft für Prothesen eingesetzt werden könnten.

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