Isang Alabama Teen 3D-Naka-print ang isang Paa Kaya Na Isang Wounded Marine Puwede Snowboard

Sa loob ng isang taon, ang 17-taong-gulang na si Ashley Kimbel ay naging isang regular na tinedyer sa Grissom High School sa Alabama sa isang bayani para sa isang retiradong Marine. Nang makilala ng namumunong engineer si Kendall Bane, isang 26-taong-gulang na kritikal na nasugatan sa Afghanistan, hindi niya maaaring balewalain ang paraan ng kanyang kapansanan na hindi siya makapag-snowboard at mountain bike nang hindi mapinsala ang kanyang prostetik. Mabilis na pinagkadalubhasaan ang isang bagong 3D modeling program, itinayo niya sa kanya ang isang bagong paa na pinahintulutan siyang ituloy ang mga gawaing minamahal niya.

Ginamit ni Kimbel ang software na disenyo ng computer na tinulungan ng Solid Edge ng Siemens upang i-sketch ang kanyang ideya, ipasadya ito sa mga pangangailangan ni Bane, i-print ang mga modelong 3D nito, at tipunin ito gamit ang karamihan sa carbon fiber mula sa kanyang lab sa paaralan.

"Gustung-gusto kong gawin ito," ang sabi niya Kabaligtaran. "Gustung-gusto ko ang paggamit ng Solid Edge at nagsisikap na magtrabaho sa ganito kaya hindi ito tulad ng trabaho o proyekto. Dumating ako at ito ay isang bagay na masaya upang gawin, kaya ang paghahanap ng isang bagay na masaya na ikaw ay madamdamin tungkol sa ay ang pinakamahalagang bagay."

Matapos magretiro, natagpuan ni Bane na hindi siya makapag-snowboard at mountain bike nang hindi napapagod ang kanyang sarili o nakakapinsala sa prostetiko. Siya ay may halos kalahating dosenang iba't ibang uri ng prosteyt na paa bawat isa para sa iba't ibang mga gawain, tulad ng isang maaaring ituro tulad ng isang ballerina ng paa para sa swimming at isa pang C-shaped isa para sa sprinting. Ngunit nagkakaproblema siya sa paghahanap ng perpektong balanse sa pagitan ng lakas at timbang para sa kanyang dalawang paboritong panlabas na gawain.

"Pinutol ko ang ilang paa na sinusubukang i-snowboard o sinusubukang sumakay sa mga bisikleta sa kanila," sabi niya. "Sinabi ko sa aking prostetikista na gusto kong magkaroon ng isang paa na maaaring makaligtas talaga ng mataas na epekto, ngunit ang ibinigay niya sa akin ay talagang mabigat. Kahit na ito ay isang pares ng mga pounds mas mabigat kaysa sa aking mga regular na paa, at sapat na upang gulong mo out ng maraming sa kurso ng isang araw.

Nadidismaya, tinatalakay ni Bane ang problema sa kanyang kapatid na si Devon, na nangyari lamang na maging isang tagapayo para sa GreenpowerUSA, isang programa pagkatapos ng paaralan na nakasentro sa electric engineering ng kotse na sinalihan ni Kimbel. Iniharap ni Devon ang dalawa, at ang natitira ay kasaysayan.

Sinimulan ni Kimbel ang halos pagsubok sa orihinal na prosteyt ni Bane, ang Versa Foot, isang mataas na epekto na paa na nagkakahalaga ng dalawa at kalahating kilo - medyo mabigat upang maging kapaki-pakinabang. Ang digital twin na ito ay nagpahintulot sa kanya na mag-tweak sa orihinal na paa upang maisalarawan kung anong mga bahagi ang maaaring mabawasan o i-ahit upang mabawasan ang timbang. Sa wakas, ang mga disenyo ni Kimbel ay pinutol ang timbang hanggang sa mahigit sa dalawang libra.

Kailangan lang niyang subukan ang ilang mga modelo bago siya at si Bane ay nagpasya na mayroon silang isang bagay na nagkakahalaga ng pagsubok sa pisikal. Sa puntong iyon, sabi niya, ang mga bagay ay nakakakuha ng isang maliit na makalat.

Siya ay naka-print na 3D sa hulma para sa reworked prostetik at nagsimula ang proseso ng pagpuno nito sa carbon fiber, dagta, at isang materyal na may mataas na pagtutol na tinatawag na ultem, na ginagamit upang lumikha ng mga eroplano at mga rocket na bahagi. Ngunit pagkatapos ng dalawang mga nabigong pagtatangka at isang napakaliit na pressurized oven, si Kimbel ay nakapagtapos ng paa.

"Kami ay nagpasya na gawin lamang ang isang wet layup, na kung saan ay inilagay mo ang dry carbon fiber sa pagitan ng dalawang piraso ng plastic na ibuhos mo ang dagta dito," sabi niya. "Ito ay talagang basa at malagkit at medyo gross, ngunit ito ay naging mahusay."

Matapos ang paglakip sa paa sa isang hindi kinakalawang na asero pylon na magpapahintulot sa Bane upang madaling magpalitan ng paa out, oras na upang subukan. Ang unang ilang sandali ay nerve-wracking para kay Kimbel, na natatakot ng isang bagay na maaaring snap o break loose na nagiging sanhi Bane sa biyahe o pagkahulog. Ngunit pagkatapos ng isang masayang paglalakad pagsubok at isang mas matinding pagtakbo pagsubok, ang kanyang dinisenyo ay napatunayan matibay sapat upang ipaalam Bane magsimula snowboarding at bundok biking muli.

Tulad ng anumang mahusay na engineer, sabi ni Kimbel mayroong room para sa pagpapabuti. Siya ang orihinal na gusto ang muling idisenyo paa sa timbang na mas malapit sa 1.7 pounds, na sa palagay niya posible pa rin sa pamamagitan ng sizing down sa ilang mga lugar, tulad ng sa tuktok ng paa, at pagpapalit ng panloob na piston para sa isang mas magaan na bahagi. Ngunit sa ngayon, walang mga plano para sa pangalawang bersyon, at masaya si Bane sa resulta.

Sinimulan ni Kimbel ang kanyang unang taon ng kolehiyo sa University of Alabama sa Birmingham, kung saan siya ay umaasa na pagsamahin ang kanyang pag-ibig para sa medisina sa kanyang newfound passion para sa engineering. Ngunit sa halip ng mga prosthetics, nais niyang kunin ang mga kasanayan na natutunan niya mula sa GreenpowerUSA upang magpakadalubhasa sa isang bagay na higit pang pagputol.

"Hindi ko alam ang tungkol sa paggawa ng prosthetics ngunit tiyak kong nais na isama ang biomedical engineering at 3D printing sa aking karera sa hinaharap," sabi ni Kimbel. "Ang pagiging sa harapan ng gamot, marahil 3D-naka-print na mga bahagi ng katawan - sa tingin ko na talagang cool na at kung saan ako naglalayong pumunta."