Alabama Teen 3D-natisnjena stopala, tako da ranjen Marine lahko snowboard

V enoletnem obdobju je 17-letni Ashley Kimbel postal redni najstnik na srednji šoli Grissom v Alabami v junaka za upokojenega marinca. Ko se je Kindall Bane, 26-letnik, ki je bil kritično ranjen v Afganistanu, srečal s Kendallom Baneom, ni mogel prezreti, kako mu je njegova invalidnost onemogočila snowboard in gorsko kolo, ne da bi poškodovala protetiko. S hitrim obvladovanjem novega programa za 3D modeliranje mu je zgradila novo stopalo, ki mu je omogočalo opravljanje dejavnosti, ki jih je ljubil.

Kimbel je uporabil računalniško podprto Siemensovo programsko opremo za izdelavo Solid Edge, da bi si predstavil svojo idejo, jo prilagodil Baneovim potrebam, 3D natisnil svoje modele in jo sestavil z večinoma karbonskimi vlakni iz svojega šolskega laboratorija.

»To sem ljubila,« pravi Inverse. »Všeč mi je, da uporabljam Solid Edge in se ukvarjam s tem, da se ni počutil kot delo ali projekt. Prišel sem in to je bilo nekaj zabavnega, zato je iskanje najpomembnejše stvari, za katero ste strastni, najpomembnejša stvar. «

Po upokojitvi se je Bane znašel, da ne more snowboard in gorsko kolo, ne da bi se utrudil ali poškodoval protetiko. Ima približno pol ducata različnih vrst protetičnih stopal za različne dejavnosti, kot je tista, ki jo lahko usmerimo kot balerinsko nogo za plavanje in drugo obliko C v obliki sprinta. Ampak imel je težave pri iskanju popolnega ravnovesja med močjo in težo svojih dveh najljubših dejavnosti na prostem.

"Zlomil sem se nekaj metrov, ko poskušam na snegu ali na njih voziti kolesa," je dejal. »Mojmu protetičarju sem povedal, da bi mi bilo všeč noga, ki bi lahko preživela zelo močan vpliv, toda to, kar mi je dal, je bilo res težko. Tudi če je nekaj kilogramov težje od moje običajne noge, in to je dovolj, da te prežgem čez dan."

Frustriran, Bane je razpravljal o problemu z bratom Devonom, ki se je ravno zgodil kot mentor za GreenpowerUSA, po šolskem programu, ki je bil osredotočen na inženiring električnih avtomobilov, v katerem je sodeloval Kimbel. Devon je povezal oba, in ostalo je zgodovina.

Kimbel je začel praktično preizkušati Banejevo originalno protetiko, nogo Versa, visoko udarno nogo, ki je tehtala dva in pol kilograma - malo pretežko, da bi bila uporabna. Ta digitalni dvojček ji je omogočil, da je potegnila prvotno nogo, da bi si lahko ogledala, katere dele je mogoče zmanjšati ali obriti, da bi zmanjšali težo. Na koncu Kimbelovi modeli zmanjšajo težo na več kot dva funta.

Preden je ona in Bane odločila, da imata fizično nekaj, kar je vredno testiranja, je morala testirati le nekaj modelov. Na tej točki, pravi, stvari so postale malenkostne.

3D-tiskala je kalup za preoblikovano protetiko in začela proces polnjenja z ogljikovimi vlakni, smolo in visoko odpornim materialom, imenovanim ultem, ki se uporablja za izdelavo letalskih in raketnih delov. Toda po dveh neuspešnih poskusih in okvarjeni pečici pod pritiskom, je Kimbel končno uspel odložiti stopalo.

"Odločili smo se, da naredimo samo mokro polaganje, kar pomeni, da med suhim ogljikovim vlaknom med dva kosa plastike nalijemo smolo," je dejala. "Res je mokra in lepljiva in precej groba, vendar se je dobro izkazalo."

Po pritrditvi stopala na steber iz nerjavečega jekla, ki bi Baneu omogočil enostavno zamenjavo stopala, je bil čas za testiranje. Prvih nekaj trenutkov je bilo za Kimbelovih živčnih napak, ki se je bal, da bi se nekaj lahko strgalo ali se zlomilo, kar bi povzročilo Baneovo potovanje ali padec. Toda po lagodnem testu hoje in intenzivnejšem testu, se je njena zasnova izkazala za dovolj močno, da je Bane spet začel deskati na snegu in gorsko kolesarjenje.

Kot vsak dober inženir, Kimbel pravi, da obstaja prostor za izboljšave. Prvotno je želela, da je preoblikovana noga teža bližje 1,7 kilogramom, kar je po njenem mnenju še vedno možno, če jih po velikosti določimo na nekaj mestih, kot je vrh noge, in zamenjamo notranji bat za lažjo komponento. Toda za zdaj ni nobenih načrtov za drugo različico, in Bane je zadovoljen z rezultatom.

Kimbel začne svoje prvo leto študija kmalu na Univerzi Alabama v Birminghamu, kjer upa, da bo svojo ljubezen do medicine združila z novo odkrito strastjo do inženirstva. Toda namesto protetike želi sprejeti veščine, ki jih je pridobila od GreenpowerUSA, da bi se specializirala za nekaj, kar je še več.

"Ne vem, kako narediti protetiko, vendar želim v svojo prihodnjo kariero vključiti biomedicinsko tehniko in 3D tiskanje," je dejal Kimbel. "Biti na čelu medicine, morda 3D-tiskanih organov - mislim, da je to res kul in kam grem."